STL源码剖析—迭代器与traits编程方法

         STL的中心思想就是将算法和容器分开，彼此独立设计，最后再以粘合在一起，算法和容器的泛型化，并不是很难，C++的class templates和function templates可以达成目标，但是粘合在一起就是迭代器的事情。

         这么一说迭代器就是为了粘合算法和容器的，如果单独设计迭代器，那么这个迭代器就必须知道某个特定容器的内部数据，会暴露太多的信息，这样就规定每一种STL容器都提供有专属迭代器。

         迭代器所指对象的型别，称为该迭代器的value_type。所谓value_type,是指迭代器所指对象的型别。任何一个打算与STL算法有完美搭配的class,都应该定义自己的value type内嵌型别。

         Difference_type用来表示两个迭代器之间的距离。可以用来表示一个容器的最大容量。迭代器的种类

         Pointer是这种类型的指针

         Reference是这种类型的引用

         Iterator_category是迭代器的类别：

                   至于迭代器的类别，可以分为五类，inputiterator  outputiteratorforwarditerator bidirectional iterator random access iterator 就是根据iteratorcategory来判读一个迭代器是什么类别的，各个迭代器有不同的作用和特性。那么如何判断五中迭代器呢，是根据五个类来判断的。为什么要判断迭代器的类型呢？因为对于不同的迭代器来说，同一个算法的处理不一样。会有效率的区别。所以定义了一个iterator_category来判断迭代器的属于哪一类。然后调用相应的重载函数。

         这个时候问题就来了，在STL中的所有容器中，都定义了上述五种迭代器（value_type iteator_catefory…..），那么对于算法而言，就可以通过一种方式来使用容器里的这五种迭代器了（因为所有的算法只需要知道迭代器就可以了，根据迭代器的属性再进行相应的判断），那么如果容器中都实现了这五类迭代器，这么一来算法和容器不久结合在一块了么。

         同时为了更方便的使用类中的这五类迭代器，还定义了一个“萃取”的类。

         Template<class T>

         Structiterator_traits {

                   Typedeftyepname I::iterator_category    iterator_category;

                   Typedeftyepname I::value_type  value_type;

Typedef tyepname I::difference_type difference_type;

Typedef tyepname I::pointer  pointer;

Typedef tyepname I::reference  reference;

};

同时对于原始指针，又对上面的这个类进行了偏特化。为啥要给原始指针偏特化呢？因为原始指针不是class type.原生指针就是指向内建类型的指针。

也就是说，对于所有的STL容器都自己实现了上面的五种类型，对外外部，使用了一个类（struct iterator_traits）来萃取容器中的这五种定义，算法根据需要来调用这个萃取类，从容器中萃取出自己需要的东西。所以这么一说，迭代器就是算法和容器的粘合剂。这个时候已经知道了迭代器的重要性了。所以，到这里，一定要明白，迭代器是算法和容器粘合的重要内容，怎么粘合的就是上面讲述的内容。

         为了符合规范，任何迭代器都应该提供五个内嵌相应型别，以利于traits萃取，否则便是自别于整个STL架构，可能无法与其他STL组件顺序搭配，然后写代码难免疏漏，谁也不能保证不会粗心大意，STL提供了一个iterators class如下，如果每个新设计的迭代器都继承他，就可保证符合STL所需之规范：

Template<class Category,

Class T,

Class distance = ptrdiff_t

Class pointer = T*

Class reference = T&>

         Structiterator {

                   Typedef   category_iterator_category;

                   Typedef   T                     value_type;

                   Typedef   Distance  difference_type;

                   Typedef   pointer pointer;

                   Typedef    reference  reference;

};

Traits编程技法大量运用于SLT实现中，它利用“内嵌型别“的编程技巧与编译器的template参数推导功能，增强C++未能提供的关于型别认证方面的能力。

最后再通过stl_iterator.h文件中的内容查看iterator源代码的完整代码，就可以看到有五种迭代器类型、自己定义了迭代器类，就是上面的这个类。有一个struct iterator_traits称为萃取，针对原生指针的萃取特化。

总结：突发奇想，到此为止，讲述了空间配置和迭代器这两块内容，

STL源码剖析—迭代器与traits编程方法