Ітератор на C++
Ітератор — це поведінковий патерн, що дозволяє послідовно обходити складну колекцію, не розкриваючи деталі її реалізації.
Завдяки Ітераторові, клієнт може обходити різні колекції в один і той же спосіб, використовуючи єдиний інтерфейс ітераторів.
Складність:
Популярність:
Застосування: Патерн можна часто зустріти в C++ коді, особливо в програмах, що працюють з різними типами колекцій, коли потрібно виконати обхід різних сутностей.
Ознаки застосування патерна: Ітератор легко визначити за методами навігації (наприклад, отримання наступного/попереднього елементу і т. д.). Код, який використовує ітератор, часто взагалі не має посилань на колекцію, з якою працює ітератор. Ітератор або приймає колекцію в параметрах конструктора під час створення, або повертається до самої колекцією.
Концептуальний приклад
Цей приклад показує структуру патерна Ітератор, а саме — з яких класів він складається, які ролі ці класи виконують і як вони взаємодіють один з одним.
main.cc: Приклад структури патерна
/**
* 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: Результат виконання
________________Iterator with int______________________________________
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
________________Iterator with custom Class______________________________
100
1000
10000
