Iterator，迭代器模式，C++描述

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常见设计模式的解析和实现(C++)之十八-Iterator 模式  

作用:

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,,而又不需暴露该对象的内部表示.  

	Iterator 几乎是大部分人在初学 C++的时候就无意之中接触到的第一种设计模式,因为在 STL 之中,所有的容器类都有与之相关的迭代器.以前初学 STL 的时候,时常在看到讲述迭代器作用的时候是这么说的:提供一种方式,使得算法和容器可以独立的变化,而且在访问容器对象的时候不必暴露容器的内部细节,具体是怎么做到这一点的呢?在 STL 的实现中,所有的迭代器(Iterator)都必须遵照一套规范,这套规范里面定义了几种类型的名称,比如对象的名称,指向对象的指针的名称,指向对象的引用的名称....等等,当新生成一个容器的时候与之对应的 Iterator 都要遵守这个规范里面所定义的名称,这样在外部看来虽然里面的实现细节不一样,但是作用(也就是对外的表象)都是一样的,通过某个名称可以得到容器包含的对象,通过某个名称可以得到容器包含的对象的指针等等的.而且,采用这个模式把访问容器的重任都交给了具体的 iterator 类中.于是,在使用 Iterator 来访问容器对象的算法不需要知道需要处理的是什么容器,只需要遵守事先约定好的 Iterator 的规范就可以了;而对于各个容器类而言,不管内部的事先如何,是树还是链表还是数组,只需要对外的接口也遵守 Iterator 的标准,这样算法(Iterator 的使用者)和容器(Iterator 的提供者)就能很好的进行合作,而且不必关心对方是如何事先的,简而言之,Iterator 就是算法和容器之间的一座桥梁.    在下面的实现中,抽象基类 Iterator 可以看做是前面提到的 Iterator 的规范,它提供了所有 Iterator 需要遵守的规范也就是对外的接口,而它的派生类 ConcreateIterator 则是 ConcreateAggregate 容器的迭代器,它遵照这个规范对容器进行迭代和访问操作。
#ifndef __ITERATOR_H__ #define __ITERATOR_H__ #include<iostream> using namespace std; typedef int Data; class Iterator; class Aggregate {         public:                 Aggregate();                 virtual Iterator* createIterator() = 0;                 virtual int size() = 0;                 virtual Data& getItem(int idx) = 0;                 virtual Iterator* begin() = 0;                 virtual Iterator* end() = 0;                 virtual ~Aggregate(); }; class ConcreteAggregate:public Aggregate {         public:                 ConcreteAggregate(int);                 ~ConcreteAggregate();                 Iterator* createIterator();                 int size();                 Data& getItem(int idx);                 Iterator* begin();                 Iterator* end();         private:                 int _size;                 Data* _pData; }; class Iterator {         public:                 virtual void first() = 0;                 virtual void next() = 0;                 virtual bool isDone() = 0;                 virtual Data& currentItem() = 0;                 virtual bool operator!=(Iterator&) = 0;                 virtual Data& operator*() = 0;                 virtual void operator++() = 0;                 virtual int index() = 0;                 virtual ~Iterator() ; }; class ConcreteIterator:public Iterator {         public:                 ConcreteIterator(Aggregate*,int);                 void first();                 void next();                 bool isDone();                 Data& currentItem();                 bool operator!=(Iterator&);                 Data& operator*();                 void operator++();                 int index();                 ~ConcreteIterator();         private:                 Aggregate* _pAggregate;                 int _idx; }; #endif	#include<iostream> #include"iterator.h" using namespace std; Aggregate::Aggregate() {         cout<<"Aggregate()"<<endl; } Aggregate::~Aggregate() {         cout<<"~Aggregate()"<<endl; } ConcreteAggregate::ConcreteAggregate(int size):_size(size) {         cout<<"ConcreteAggregate()"<<endl;         _pData = new Data[_size];         for(int i=0;i<_size;++i)                 _pData[i] = i+1; } ConcreteAggregate::~ConcreteAggregate() {         cout<<"~ConcreteAggregate()"<<endl;         delete _pData; } Iterator* ConcreteAggregate::createIterator() {         return new ConcreteIterator(this,0);  // 生成组合类对象 } int ConcreteAggregate::size() {         return _size; } Data& ConcreteAggregate::getItem(int idx) {         return _pData[idx]; } Iterator* ConcreteAggregate::begin() {         return new ConcreteIterator(this,0);  // 生成组合类对象 } Iterator* ConcreteAggregate::end() {         return new ConcreteIterator(this,_size);  // 返回一个指向_pData末尾的Iterator对象 } /*  *************************************  */ Iterator::~Iterator() {         cout<<"~Iterator()"<<endl; } ConcreteIterator::ConcreteIterator(Aggregate* pa,int idx):_pAggregate(pa),_idx(idx) {         cout<<"ConcreteIterator(Aggregate*,int)"<<endl; } ConcreteIterator::~ConcreteIterator() {         cout<<"~ConcreteIterator()"<<endl; } void ConcreteIterator::first() {         _idx = 0;  // 取Iterator类造出的对象的第一个元素 } void ConcreteIterator::next() {         ++_idx; } bool ConcreteIterator::isDone() {         return _idx == _pAggregate->size(); } Data& ConcreteIterator::currentItem() {         return _pAggregate->getItem(_idx); } int ConcreteIterator::index() {         return _idx;  // 获取Iterator类对象的大小 } bool ConcreteIterator::operator!=(Iterator& rhs) {         return _idx != rhs.index(); } Data& ConcreteIterator::operator*() {         return currentItem(); } void ConcreteIterator::operator++() {         ++_idx; }
// 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素,,而又不需暴露该对象的内部表示.  #include<iostream> #include"iterator.h" using namespace std; int main() {         Aggregate* pAggregate = new ConcreteAggregate(5);         Iterator* pIterator = pAggregate->createIterator();         for(;false==pIterator->isDone();pIterator->next())         {                 cout<<pIterator->currentItem()<<"  ";         }         cout<<endl<<endl;         Iterator* it1 = pAggregate->begin();  // 建一个产品类指针，指向工厂类造的一个对象         // 内部实现就是it1指向上面创建的数组的开头ConcreteIterator(this,0);         Iterator* it2 = pAggregate->end();         for(;(*it1)!=(*it2);++(*it1);)         {                 cout<<*(*it1)<<endl;         }         delete pAggregate;         delete pIterator;         return 0; }