C++로 작성된 반복자

반복자는 복잡한 데이터 구조의 내부 세부 정보를 노출하지 않고 해당 구조를 차례대로 순회할 수 있도록 하는 행동 디자인 패턴입니다.

반복자 덕분에 클라이언트들은 단일 반복기 인터페이스를 사용하여 유사한 방식으로 다른 컬렉션들의 요소들을 탐색할 수 있습니다.

복잡도:

인기도:

사용 예시들: 이 패턴은 C++ 코드에 자주 사용됩니다. 많은 프레임워크들과 라이브러리들은 이 패턴을 컬렉션을 순회하는 표준 방법을 제공하기 위해 사용합니다.

식별법: 반복자는 그의 탐색 메서드들(예: next, previous 등)로 쉽게 인식할 수 있습니다. 또 반복자를 사용하는 클라이언트 코드는 반복자가 순회하는 컬렉션을 직접 접근하지 못할 수도 있습니다.

개념적인 예시

이 예시는 반복자 디자인 패턴의 구조를 보여주고 다음 질문에 중점을 둡니다:

패턴은 어떤 클래스들로 구성되어 있나요?
이 클래스들은 어떤 역할을 하나요?
패턴의 요소들은 어떻게 서로 연관되어 있나요?

main.cc: 개념적인 예시

/**
 * Iterator Design Pattern
 *
 * Intent: Lets you traverse elements of a collection without exposing its
 * underlying representation (list, stack, tree, etc.).
 */

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

/**
 * C++ has its own implementation of iterator that works with a different
 * generics containers defined by the standard library.
 */

template <typename T, typename U>
class Iterator {
 public:
  typedef typename std::vector<T>::iterator iter_type;
  Iterator(U *p_data, bool reverse = false) : m_p_data_(p_data) {
    m_it_ = m_p_data_->m_data_.begin();
  }

  void First() {
    m_it_ = m_p_data_->m_data_.begin();
  }

  void Next() {
    m_it_++;
  }

  bool IsDone() {
    return (m_it_ == m_p_data_->m_data_.end());
  }

  iter_type Current() {
    return m_it_;
  }

 private:
  U *m_p_data_;
  iter_type m_it_;
};

/**
 * Generic Collections/Containers provides one or several methods for retrieving
 * fresh iterator instances, compatible with the collection class.
 */

template <class T>
class Container {
  friend class Iterator<T, Container>;

 public:
  void Add(T a) {
    m_data_.push_back(a);
  }

  Iterator<T, Container> *CreateIterator() {
    return new Iterator<T, Container>(this);
  }

 private:
  std::vector<T> m_data_;
};

class Data {
 public:
  Data(int a = 0) : m_data_(a) {}

  void set_data(int a) {
    m_data_ = a;
  }

  int data() {
    return m_data_;
  }

 private:
  int m_data_;
};

/**
 * The client code may or may not know about the Concrete Iterator or Collection
 * classes, for this implementation the container is generic so you can used
 * with an int or with a custom class.
 */
void ClientCode() {
  std::cout << "________________Iterator with int______________________________________" << std::endl;
  Container<int> cont;

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    cont.Add(i);
  }

  Iterator<int, Container<int>> *it = cont.CreateIterator();
  for (it->First(); !it->IsDone(); it->Next()) {
    std::cout << *it->Current() << std::endl;
  }

  Container<Data> cont2;
  Data a(100), b(1000), c(10000);
  cont2.Add(a);
  cont2.Add(b);
  cont2.Add(c);

  std::cout << "________________Iterator with custom Class______________________________" << std::endl;
  Iterator<Data, Container<Data>> *it2 = cont2.CreateIterator();
  for (it2->First(); !it2->IsDone(); it2->Next()) {
    std::cout << it2->Current()->data() << std::endl;
  }
  delete it;
  delete it2;
}

int main() {
  ClientCode();
  return 0;
}

Output.txt: 실행 결과

________________Iterator with int______________________________________
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
________________Iterator with custom Class______________________________
100
1000
10000