C++标准库分析总结(三)——<迭代器设计原则>

本节主要总结迭代器的设计原则，以及iterstor traits的设计作用

1、迭代器遵循的原则

迭代器是算法和容器的桥梁，它是类模板的设计，迭代器必须有能力回答算法提出的问题才能去搭配该算法的使用

1.1 算法使用迭代器示例

示例展示了rotate算法的，rotate(begin,middle,end)，将区间[beg,end)内的元素进行旋转，执行后middle成为新的第一元素；

1.2 深刻分析迭代器的associated types

C++标准规定，所有的迭代器必须提供5种相关类型（associated types）：

• iterator-category:迭代器的类型，标准库提到了5中迭代器类型

　　　　

　　迭代器的分类：所有的sequence container都可以看作是连续空间（deque不是真正的连续空间），都是可以跳跃访问的，Array、vector、qeque都属于random_access_iterator_tag，list是双向链表属于bidirectional_iterator_tag，forward_list是单向链表属于farward_iterator_tag,set\map\multiset\multimap底层是红黑树，底层是双向链表，所以属于didirectional_itertator_tag,不定序容器，unordered set\unordered map等底层是用hash table（是由很多篮子组成的，每个篮子又挂一个链表，所以，由链表决定迭代器的分类验证时单向链表），验证结果如下：

• value_type:迭代器的数据类型，放入的是哪种迭代器；
• difference_type:两个迭代器间的距离；
• pointer:迭代器的指针（算法目前没有使用）；
• reference:迭代器的引用（算法目前没有使用）；

1.3 迭代器对于class和自然指针的处理

　　在前面例子中，我们以list为例展示了迭代器的5种关联类型用于回答算法的提问，比如说value_type，它回答的是迭代器中放入元素的类型，但是对于放入的是C中的自然指针或者是class，迭代器又是怎么区分的呢?

　　对于放入的class，迭代器可以直接回答，但是如果放入的是指针，指针是无法回答迭代器的5个提问的，这个时候就需要一种中间层来统一处理并作出回答，就有个traits的实现，对class和指针进行不同的处理。

1.4 迭代器的traits（萃取机）是如何工作的

　　萃取机是为了回答迭代器中的5中相关类型而设计的，其中区分指针和class是通过偏特化实现的

　　萃取机实现源码如下：