STL迭代器
2022/2/11 23:44:34
本文主要是介绍STL迭代器，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！
目录
一、迭代器
基本概念
（1）内置迭代器的使用
（2）自己模拟迭代器的实现
（3）流型迭代器
二、lambda表达式
（1）基本概念
（2）捕获方式的区别
三、仿函数 包含头文件functional
基本概念
使用
四、函数适配器 包含头文件functional
（1）普通函数绑定
（2）类内成员函数绑定
（3）占位符表示原来的参数去第几位
五、函数包装器 包含头文件functional
（1）包装普通函数
（2）包装成员函数和静态函数
(3)包装仿函数
（4）更替参数顺序
一、迭代器
基本概念
迭代器：本质类中类，核心运算符重载
迭代器的分类
正向迭代器：iterator
begin()
end()
反向迭代器reverse_iterator
rbegin()
rend()
常正向迭代器 const_iterator
cbegin()
cend()
常反向迭代器const_reverse_iterator
crbegin()
crend()
按功能分类
正向迭代器
双向迭代器
随机访问迭代器
容器中迭代器分类 一般连续性内存都可用迭代器访问
容器名 迭代器类型
array 随机访问
vector 随机访问
deque 随机
stack、queue、priority_queue 不支持
list 双向
set/multiset 双向
map、multimap 双向
迭代器的辅助函数
移动 advance(iterator iter,n)
间距 distance(iterator begin,iterator end)
交换 iter_swap(iterator first iterator second)
（1）内置迭代器的使用
#include<vector>
int main()
{
vector<int> data = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
vector<int>::iterator iter;
//对象模仿指针的行为
for (iter = data.begin();iter != data.end();iter++)
{
cout << *iter << " ";
}
cout << endl;
//迭代器一般都是++操作无--操作
auto rIter = data.rbegin();
for (;rIter != data.rend();rIter++)
{
cout << *rIter << " ";
}
cout << endl;
//区别在于常无法去修改数据
vector<int>::const_iterator c_iter;
for (c_iter = data.cbegin();c_iter != data.cend();c_iter++)
{
cout << *c_iter << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
（2）自己模拟迭代器的实现
通过重载运算符的方式，将对象当指针使用
//节点
template<class _Ty>
struct Node
{
_Ty data;
Node<_Ty>* next;
Node<_Ty>(_Ty data) :data(data), next(nullptr) {}
//用作插入
Node<_Ty>(_Ty data, Node<_Ty>* next) : data(data), next(next) {}
};
//链表 内部包含类中类iterator
template<class _Ty>
class My_List
{
public:
My_List()
{
curSize = 0;
}
//插入节点
void push_front(int data)
{
if (curSize == 0)
{
frontNode = new Node<_Ty>(data);
tailNode = frontNode;
}
else
{
frontNode = new Node<_Ty>(data, frontNode);
}
curSize++;
}
void print()
{
Node<_Ty>* pMove = frontNode;
while (pMove != nullptr)
{
cout << pMove->data << " ";
pMove = pMove->next;
}
}
//迭代器
class iterator
{
public:
iterator(Node<_Ty>* pMove=nullptr) :pMove(pMove) {}
//由于用临时变量赋值，使用拷贝构造
iterator(const iterator& object) :pMove(object.pMove) {}
bool operator!=(const iterator& object) const
{
return this->pMove != object.pMove;
}
iterator operator++(int)
{
pMove = pMove->next;
return iterator(pMove);
}
_Ty operator*()
{
return pMove->data;
}
protected:
Node<_Ty>* pMove;
};
iterator begin()
{
return iterator(frontNode);
}
iterator end()
{
return iterator(nullptr);
}
protected:
Node<_Ty>* frontNode;
Node<_Ty>* tailNode;
int curSize;
};
void testList()
{
My_List<int> list;
list.push_front(1);
list.push_front(2);
list.push_front(3);
list.print();
My_List<int>::iterator iter = list.begin();
for (;iter != list.end();iter++)
{
cout << *iter << " ";
}
cout << endl;
}
（3）流型迭代器
特殊迭代器（流型迭代器） 一般用在辅助打印
输出流型(两种构造方式)
ostream_iterator<_Ty> iter(ostream* out)
ostream_iterator<_Ty> iter(ostream& out,char* str)
输出流型迭代器赋值运算，就是把数据打印
输入流型（两种构造方式）
//构造无参对象，是错误流（输入错误类型返回错误）
istream_iterator<_Ty> iter //*运算等效cin
istream_iterator<_Ty> iter(istream& in)
#include<vector>
void test1()
{
ostream_iterator<int> iter(cout);
iter = 123;//打印到屏幕上
//一般作为别的函数的参数 在打印数据后面
ostream_iterator<int> iter2(cout,"欧拉欧拉");
iter2 = 1432;
vector<int> data = { 1,2,3,4 };
//等效打印
copy(data.begin(), data.end(), ostream_iterator<int>(cout, "\t"));
//输入流型
cout << "测试：" << endl;
istream_iterator<int> end;
istream_iterator<int> in(cin);
vector<int> inputData;
//反复输入 直到输入类型错误
while (in != end)
{
inputData.push_back(*in);
++in;//改变位置 使其能够重复输入
}
for (auto v : inputData)
{
cout << v << " ";
}
cout << endl;
}
二、lambda表达式
（1）基本概念
就是一个返回函数指针的表达式
注意，它的定义和返回函数指针是一起的
组成部分 mutable:是否可以修改 exception:是否有异常
[捕获方式](函数参数)mutable exception->函数返回类型{函数体}
int Max(int a,int b)
{
return a>b?:a,b;
}//完整写法
int(*pMax)(int,int)=[](int a,int b)mutable noexcept->int{return a>b?:a,b;}
省略写法：中间描述词均可以省略
auto ppMax=[](int a,int b){return a>b?:a,b;}
//只需要短暂性局部使用 相当于函数定义声明
//定义函数指针
int(*pMax)(int a, int b) = nullptr;
//函数实现
auto pp = [](int a, int b) {return a > b ? a : b;};
//直接调用
cout << pp(1, 3);
cout << [](int a, int b) {return a > b ? a : b;}(1, 3) << endl;
（2）捕获方式的区别
捕获方式（函数使用外部变量的方式）
[=] 值的方式捕获：如果在函数中修改不会影响到外部变量
[&] 引用的方式捕获：同步到外部变量
[this] 类的方式：捕获类中数据成员
[] 不捕获任何变量
组合方式
[=,&] x用引用的方式，其余用值的方式
class MM
{
public:
void print()
{//表示捕获的是类内的数据
[this] {cout << name << " " << age << endl;}();
}
protected:
string name="mo";
int age=12;
};
int main()
{
int data = 10101;//无参可以省略括号
//1.用值的方式：在lambda不能充当左值，函数1调用不会因为值的改变而改变
//即外界值在改变也不会影响函数
auto pData = [=] {cout << data << endl;};
pData();
data = 8080;
pData();
//2.lambda可以改变值，并且会因为值的改变而改变
auto pData2 = [&] {cout << data << endl;};
//3.this方式
MM mm;
mm.print();
//特殊 结合auto 类似函数模板
auto pAuto = [](auto a, auto b)->auto{return a > b ? a : b;};
cout << pAuto(1, 3);
return 0;
}
三、仿函数 包含头文件functional
基本概念
仿函数 类模仿函数调用行为
实质：无名对象调用重载的函数
一般情况，仿函数做排序准则 或者一些算法的计算准则
关键在于重载（）
标准库中的仿函数
算术类
关系类
逻辑类
选择、证明、投射等
使用
#include<map>
class Sum
{
public:
int operator()(int a, int b)const
{
return a + b;
}
protected:
};
int main()
{//自定义实现
//重载（）的调用
Sum s;
//显示调用
cout <<"显示调用"<< s.operator()(1, 3) << endl;
cout << "隐式调用" << s(1, 3) << endl;
//类模仿调用的行为 也可用Sum{}(1,3) 主要起标识作用
cout << "无名对象" << Sum()(1, 3) << endl;
//库内部分例子
//算术
cout << plus<int>{}(1, 3) << endl;
//关系
map<int, less<int>> map1;
map<int, greater<int>> map2;
//逻辑类
cout << logical_and<int>{}(1, 3);//&&
return 0;
}
四、函数适配器 包含头文件functional
bind函数绑定
（1）普通函数绑定
以下面例子为例 Max函数有两个参数 ，print函数传入的pMax只有一个参数
使用bind给Max绑定一个参数再传入print
int Max(int a, int b)
{
return a > b ? a : b;
}
void print(int(*pMax)(int), int a)
{
pMax(a);
}
int main()
{
//只是单纯绑定一个参数 并未改变函数指针类型
//std::placeholders::_1占位符
//绑定的函数指针，占位符，参数设置
auto pMax = bind(Max, std::placeholders::_1, 100);//把第二个参数置为100
cout << pMax(1);
cout << pMax(1, 2);//完成绑定后 使用绑定值第二个参数无效
return 0;
}
（2）类内成员函数绑定
class Test
{
public:
void print(int a, int b, int c)
{
cout << a << " " << b << " " << c << endl;
}
};
void testClass()
{
Test test;
auto testFunc = bind(&Test::print, test, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, 100);
//此时调用不需要对象 直接调用
testFunc(1, 3);
}
（3）占位符表示原来的参数去第几位
void printData(int a, Test b, string str)
{
cout << " 调用成功" << endl;
}
//通过占位符，调整参数位置 形成不同调用形态
//占位符表示原来的参数去第几位 1去第三位 Test()去第1位 "as"去第二位
void testExUser()
{
auto testFunc = bind(printData,
std::placeholders::_3, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);
printData(1, Test(), "as");
testFunc(Test(), "as", 1);
}
五、函数包装器 包含头文件functional
一旦函数被包装，函数包装器可以替换函数指针直接调用
函数包装器实例化传参：function<函数返回值类型(参数类型)>
（1）包装普通函数
int Max(int a, int b)
{
cout << "包装普通函数" << endl;
return a > b ? a : b;
}
int main()
{//int返回值类型 (int,int)参数类型
function<int(int, int)> funcMax(Max);
cout << funcMax(1, 3) << endl;
return 0;
}
（2）包装成员函数和静态函数
class MM
{
public:
void print(int a)
{
cout << "包装成员函数" << endl;
}
static void printStatic()
{
cout << "包装静态成员函数" << endl;
}
};
int main()
{
MM mm;
function<void(int)> func(bind(&MM::print, &mm, std::placeholders::_1));
func(1);
function<void()> funcS(MM::printStatic);
funcS();
return 0;
}
(3)包装仿函数
class MM
{
public:
};
class Test
{
public:
void operator()(string str)
{
cout << str << endl;
}
};
int main()
{
Test test;
function<void(string)> func = test;
func("包装仿函数");
return 0;
}
（4）更替参数顺序
class MM
{
public:
};
void printData(int a, MM mm, string str)
{
cout << "bind与function结合" << endl;
}
void testFuncBind()
{
function<void(string, int, MM)> pf = bind(printData,
std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, std::placeholders::_1);
pf("as", 1, MM());
}
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