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Iterator

Iterator em C++

O Iterador é um padrão de projeto comportamental que permite a passagem sequencial através de uma estrutura de dados complexa sem expor seus detalhes internos.

Graças ao Iterator, os clientes podem examinar elementos de diferentes coleções de maneira semelhante usando uma única interface iterador.

Uso do padrão em C++

Complexidade:

Popularidade:

Exemplos de uso: O padrão é muito comum no código C++. Muitos frameworks e bibliotecas o usam para fornecer uma maneira padrão de percorrer suas coleções.

Identificação: O iterador é fácil de reconhecer pelos métodos de navegação (como next, previous e outros). O código cliente que usa iteradores pode não ter acesso direto à coleção que está sendo percorrida.

Exemplo conceitual

Este exemplo ilustra a estrutura do padrão de projeto Iterator. Ele se concentra em responder a estas perguntas:

  • De quais classes ele consiste?
  • Quais papéis essas classes desempenham?
  • De que maneira os elementos do padrão estão relacionados?

main.cc: Exemplo conceitual

/**
 * 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;
  }
}

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

Output.txt: Resultados da execução

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

Iterator em outras linguagens

Padrões de Projeto: Iterator em Java Padrões de Projeto: Iterator em C# Padrões de Projeto: Iterator em PHP Padrões de Projeto: Iterator em Python Padrões de Projeto: Iterator em Ruby Padrões de Projeto: Iterator em Swift Padrões de Projeto: Iterator em TypeScript