STL スタイルのランダム アクセス イテレータを提供したいコレクションを作成しました。イテレータの実装例を探しましたが、見つかりませんでした。演算子の const オーバーロードが必要であることは知っています[]
。*
イテレータが「STL スタイル」であるための要件は何ですか。また、回避すべきその他の落とし穴は何ですか (ある場合)。
追加コンテキスト: これはライブラリ用であり、本当に必要な場合を除いて、これへの依存関係を導入したくありません。同じコンパイラで C++03 と C++11 間のバイナリ互換性を提供できるように、独自のコレクションを作成します (したがって、おそらく壊れる STL はありません)。
ベストアンサー1
https://cplusplus.com/reference/iterator/C++11 標準の § 24.2.2 の仕様を詳しく説明した便利なチャートがあります。基本的に、イテレータには有効な操作を記述するタグがあり、タグには階層があります。以下は純粋にシンボル的なものであり、これらのクラスは実際には存在しません。
iterator {
iterator(const iterator&);
~iterator();
iterator& operator=(const iterator&);
iterator& operator++(); //prefix increment
reference operator*() const;
friend void swap(iterator& lhs, iterator& rhs); //C++11 I think
};
input_iterator : public virtual iterator {
iterator operator++(int); //postfix increment
value_type operator*() const;
pointer operator->() const;
friend bool operator==(const iterator&, const iterator&);
friend bool operator!=(const iterator&, const iterator&);
};
//once an input iterator has been dereferenced, it is
//undefined to dereference one before that.
output_iterator : public virtual iterator {
reference operator*() const;
iterator operator++(int); //postfix increment
};
//dereferences may only be on the left side of an assignment
//once an output iterator has been dereferenced, it is
//undefined to dereference one before that.
forward_iterator : input_iterator, output_iterator {
forward_iterator();
};
//multiple passes allowed
bidirectional_iterator : forward_iterator {
iterator& operator--(); //prefix decrement
iterator operator--(int); //postfix decrement
};
random_access_iterator : bidirectional_iterator {
friend bool operator<(const iterator&, const iterator&);
friend bool operator>(const iterator&, const iterator&);
friend bool operator<=(const iterator&, const iterator&);
friend bool operator>=(const iterator&, const iterator&);
iterator& operator+=(size_type);
friend iterator operator+(const iterator&, size_type);
friend iterator operator+(size_type, const iterator&);
iterator& operator-=(size_type);
friend iterator operator-(const iterator&, size_type);
friend difference_type operator-(iterator, iterator);
reference operator[](size_type) const;
};
contiguous_iterator : random_access_iterator { //C++17
}; //elements are stored contiguously in memory.
std::iterator_traits<youriterator>
を特化するか、イテレータ自体に同じ typedef を配置するか、 (これらの typedef を持つ) から継承することができますstd::iterator
。名前空間内の変更を避け、読みやすくするために、私は 2 番目のオプションを好みますstd
が、ほとんどの人は から継承しますstd::iterator
。
struct std::iterator_traits<youriterator> {
typedef ???? difference_type; //almost always ptrdiff_t
typedef ???? value_type; //almost always T
typedef ???? reference; //almost always T& or const T&
typedef ???? pointer; //almost always T* or const T*
typedef ???? iterator_category; //usually std::forward_iterator_tag or similar
};
iterator_category は、イテレータが満たす要件に応じて、、、、、のいずれかになることに注意してください。イテレータによっては、、、、も特化するように選択できますstd::input_iterator_tag
が、これが必要になることはほとんどありません。非常にまれなケースでは、およびを特化する必要がある場合があります。std::output_iterator_tag
std::forward_iterator_tag
std::bidirectional_iterator_tag
std::random_access_iterator_tag
std::next
std::prev
std::advance
std::distance
std::begin
std::end
コンテナにはおそらく も必要ですconst_iterator
。これは、 に似た定数データへの (おそらく変更可能な) イテレータですiterator
が、 から暗黙的に構築可能でiterator
、ユーザーがデータを変更できない必要があります。その内部ポインタは非定数データへのポインタであり、コードの重複を最小限に抑えるためにiterator
から継承するのが一般的です。const_iterator
私の投稿独自の STL コンテナの作成より完全なコンテナ/イテレータのプロトタイプを備えています。