【C++】开始了解反向迭代器

送给大家一句话：
重要的东西眼睛是看不到的 — 《小王子》

---

反向迭代器

1 前言2 反向迭代器3 复刻反向迭代器3.1 加减操作3.2 判断操作3.3 访问操作 4 链表的反向迭代器Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！下一篇文章见！！！

1 前言

在复刻STL中的list容器时，我们首次采用了类封装的方式来构建迭代器，以此实现迭代器的递增、递减和元素访问功能。然而，当我们面临实现反向迭代器的需求时，是否需要重头开始，再次进行类的封装呢？

显然这种做法并非必要（不然就要手搓无数个反向迭代器了）。因为反向迭代器与正向迭代器在功能上存在高度一致性，唯一的区别在于它们在容器中的移动方向相反。因此，我们可以采用适配器设计模式，对现有的正向迭代器进行二次封装，以此满足反向迭代器的需求。

通过引入适配器，我们不仅可以避免重复造轮子的工作，还能够提升代码的复用性和简洁性。这种设计模式的应用，使得我们能够在保持代码高效和可维护性的同时，轻松实现反向迭代器的功能。

2 反向迭代器

我们先来看源码中是如何实现的：

template <class RandomAccessIterator, class T, class Reference = T&,          class Distance = ptrdiff_t> #elsetemplate <class RandomAccessIterator, class T, class Reference,          class Distance> #endifclass reverse_iterator {  typedef reverse_iterator<RandomAccessIterator, T, Reference, Distance>        self;protected:  RandomAccessIterator current;public:  typedef random_access_iterator_tag iterator_category;  typedef T                          value_type;  typedef Distance                   difference_type;  typedef T*                         pointer;  typedef Reference                  reference; }；

其想要通过提供的正向迭代器实现所有容器的反向迭代器。

这是链表中的反向迭代器：

  typedef reverse_bidirectional_iterator<const_iterator, value_type,  const_reference, difference_type>  const_reverse_iterator;  typedef reverse_bidirectional_iterator<iterator, value_type, reference,  difference_type>  reverse_iterator; 

给链表的正向迭代器，就给出链表的反向迭代器。

接下来我们也来实现一下自己的反向迭代器：

3 复刻反向迭代器

通过对反向迭代器的设计模式的了解，我们可以大致写一个框架：

namespace bit{// 适配器 -- 复用//给谁的正向迭代器就产生谁的正向迭代器template<class Iterator, class Ref, class Ptr>struct Reverse_iterator{//简化书写typedef Reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> Self;//构造函数Reverse_iterator(Iterator it):_it(it){}//实例化一个正向迭代器Iterator _it;};}

反向迭代器与正向迭代器在功能上相似，都用于遍历容器中的元素。然而，它们在操作方向上存在显著差异：

正向迭代器通过++运算符向前移动，而反向迭代器则通过–运算符向后移动。

实现反向迭代器的基本方法是通过编写一个类模板，该模板会被编译器用来生成具体容器对应的迭代器实例。在这个过程中，编译器负责实例化这些迭代器，从而提供一种便捷的方式来反向遍历容器中的元素。

3.1 加减操作

根据反向迭代器的性质，我们可以借助正向迭代器的函数来实现反向迭代器的加减操作。

Self& operator++(){--_it;return *this;}Self& operator++(int){Self tmp = _it;--_it;return tmp;}//前置Self& operator--(){++_it;return *this;}//后置Self& operator--(int){Self tmp = _it;++_it;return tmp;}

通过反向使用正向迭代器的加减操作，反向加就是正向减，反向减就是正向加。

3.2 判断操作

对于反向迭代器的== !=操作实质上也就是其封装的正向迭代器的比较：

bool operator!=(const Self& s) {return (_it != s._it);}bool operator==(const Self& s) {return (_it != s._it);}

这样比较就可以了。

3.3 访问操作

这个访问操作是由说法的：

Ref operator*(){Iterator tmp = _it;return  *(--tmp);//下面进行解释}//会进行省略->Ptr operator->(){return &(operator*());}

为什么这里的访问要有--操作？？？因为为了与正向迭代器对称，反向迭代器的开始位置并不是结尾，而是哨兵位。

下面这种可以直接使用已有的end() , begin()函数进行复用，增加代码可读性。所以对应的访问方式就要减一再访问。效果其实两种区别不大，但是第二种的代码更加简洁。

4 链表的反向迭代器

我们来在链表里实现一下反向迭代器(记得包含对应头文件)：
首先先实例化两种反向迭代器：

typedef Reverse_iterator<iterator , T&, T*> reverse_iterator;typedef Reverse_iterator<const_iterator , const T&, const T*> const_reverse_iterator;

接着通过相应的rend() rbegin()函数：

reverse_iterator rbegin()  { return reverse_iterator(_head); }reverse_iterator rend()  { return reverse_iterator(_head->_next); }const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(_head); }const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(_head->_next); }

这样就可以访问了：

#include"List.h"#include<iostream>using namespace bit;using namespace std;int main(){list<int> lt ;lt.push_back(1);lt.push_back(2);lt.push_back(3);lt.push_back(4);lt.push_back(5);list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();while (rit != lt.rend()){cout << (*rit) << " ";rit++;}return 0;}

来看效果：

很好，成功访问！！！
这样我们就实现反向迭代器，大家可以在实际中继续体会。

Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！

下一篇文章见！！！