从零开始学C++之STL（十）：迭代器适配器{（插入迭代器back_insert_iterator）、IO流迭代器（istream_iterator、ostream_iterator）}

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一、迭代器适配器

反向迭代器

插入迭代器

IO流迭代器

其中反向迭代器可以参考以前的文章。

二、插入迭代器

插入迭代器实际上是一个输出迭代器（*it=; ++）

back_insert_iterator
back_inserter

front_insert_iterator
front_inserter

先来看示例：

C++ Code

#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>

usingnamespacestd;

voidShowVec(constvector<int>&v)
{
for(vector<int>::const_iteratorit=v.begin();it!=v.end();++it)
{
cout<<*it<<'';
}
cout<<endl;
}
intmain(void)
{
inta[]={1,2,3,4,5};
vector<int>v(a,a+5);
vector<int>v2;

back_insert_iterator<vector<int>>bii(v);
//*bii=6;
bii=6;
ShowVec(v);

back_insert_iterator<vector<int>>bii2(v2);
copy(v.begin(),v.end(),bii2);
ShowVec(v2);

back_inserter(v)=7;
ShowVec(v);

copy(v.begin(),v.end(),back_inserter(v2));
ShowVec(v2);

return0;
}

查看back_insert_iterator 类的定义：

C++ Code

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//TEMPLATECLASSback_insert_iterator
template<class_Container>
classback_insert_iterator
:public_Outit
{
//wrappushestobackofcontainerasoutputiterator
public:
typedef_Containercontainer_type;
typedeftypename_Container::referencereference;

typedef_Range_checked_iterator_tag_Checked_iterator_category;

explicitback_insert_iterator(_Container&_Cont)
:container(&_Cont)
{
//constructwithcontainer
}

back_insert_iterator<_Container>&operator=(
typename_Container::const_reference_Val)
{
//pushvalueintocontainer
container->push_back(_Val);
return(*this);
}

back_insert_iterator<_Container>&operator*()
{
//pretendtoreturndesignatedvalue
return(*this);
}

back_insert_iterator<_Container>&operator++()
{
//pretendtopreincrement
return(*this);
}

back_insert_iterator<_Container>operator++(int)
{
//pretendtopostincrement
return(*this);
}

protected:
_Container*container;//pointertocontainer
};

类内部的成员container 保存的是指向容器的指针，重载了*, ++, = 等运算符，* 和 ++ 返回的都是迭代器本身，主要看赋值运算符：

container->push_back(_Val); 即调用了容器的push_back 函数，所以可以直接写 bii = 6; 即将6压入容器末尾。程序中还调用了copy

函数，回顾copy 源码，主要是以下代码：

for(;_First!=_Last;++_Dest,++_First)

*_Dest=*_First;

其中，_First 和 _Last 分别是v.begin() 和 v.end()， _Dest 是 bii2，上面也说了，*_Dest 返回的是自身，而且++_Dest 返回的也是自

身，从_First 遍历到 _Last ，调用back_insert_iterator 类的operator=，即不断地执行container->push_back(_Val); 容器的元素位置会

自动移动。

再来看back_inserter 函数：

C++ Code

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//TEMPLATEFUNCTIONback_inserter
template<class_Container>inline
back_insert_iterator<_Container>back_inserter(_Container&_Cont)
{
//returnaback_insert_iterator
return(std::back_insert_iterator<_Container>(_Cont));
}

实际上返回的也是一个back_insert_iterator 对象，所以能直接替换掉bii2。

当然了，与back 配对的就是front，back 是末尾插入，front 是头端插入，需要注意的是front_insert_iterator 的operator= 调用了

push_front 函数，故如vector 是没有实现push_front 的，不能使用front_insert_iterator ，而list 和 deque 是可以使用的。

示例代码如下：

C++ Code

#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<algorithm>

usingnamespacestd;

voidShowList(constlist<int>&v)
{
for(list<int>::const_iteratorit=v.begin();it!=v.end();++it)
{
cout<<*it<<'';
}
cout<<endl;
}

intmain(void)
{
inta[]={1,2,3,4,5};
list<int>l(a,a+5);
list<int>ll;

front_insert_iterator<list<int>>fii(l);
fii=0;
ShowList(l);

copy(l.begin(),l.end(),front_inserter(ll));
ShowList(ll);
return0;
}

三、IO流迭代器

输出流迭代器（ostream_iterator）

*it=; ++

输入流迭代器（istream_iterator）

=*it; ->; ++; ==; !=

直接来看示例代码：

C++ Code

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#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<algorithm>

usingnamespacestd;

intmain(void)
{
vector<int>v;

//copyfromcintovector
copy(istream_iterator<int>(cin),istream_iterator<int>(),back_inserter(v));

//copyfromvectortocout
copy(v.begin(),v.end(),ostream_iterator<int>(cout,""));
cout<<endl;

return0;
}

首先来看istream_iterator 的源码：

C++ Code

//TEMPLATECLASSistream_iterator
template<class_Ty,
class_Elem=char,
class_Traits=char_traits<_Elem>,
class_Diff=ptrdiff_t>
classistream_iterator
:publiciterator<input_iterator_tag,_Ty,_Diff,
const_Ty*,const_Ty&>
{
//wrap_Tyextractsfrominputstreamasinputiterator
typedefistream_iterator<_Ty,_Elem,_Traits,_Diff>_Myt;
public:
typedef_Elemchar_type;
typedef_Traitstraits_type;
typedefbasic_istream<_Elem,_Traits>istream_type;

#if_SECURE_SCL
typedef_Range_checked_iterator_tag_Checked_iterator_category;
#endif

istream_iterator()
:_Myistr(0)
{
//constructsingulariterator
}

istream_iterator(istream_type&_Istr)
:_Myistr(&_Istr)
{
//constructwithinputstream
_Getval();
}

const_Ty&operator*()const
{
//returndesignatedvalue

return(_Myval);
}

const_Ty*operator->()const
{
//returnpointertoclassobject
return(&**this);
}

_Myt&operator++()
{
//preincrement

_Getval();
return(*this);
}

protected:
void_Getval()
{
//geta_Tyvalueifpossible
if(_Myistr!=0&&!(*_Myistr>>_Myval))
_Myistr=0;
}

istream_type*_Myistr;//pointertoinputstream
_Ty_Myval;//lookaheadvalue(validif_Myistrisnotnull)
};

上面只截取了部分用上的源码，istream_iterator 类有两个成员，一个是输入流对象指针，一个是输入的值，如

istream_iterator<int>(cin) 调用构造函数，初始化_Myistr，且通过函数_Getval() 初始化_Myval，_Getval() 调用输入流的

operator>> 将键盘输入的值赋予_Myval。而istream_iterator<int>() 呢初始化_Myistr 为0，此时_Myval 被忽略。

回顾copy 源码，主要是以下代码：

for(;_First!=_Last;++_Dest,++_First)

*_Dest=*_First;

此时_First 和 _Last 是istream_iterator<int> 类型，_Dest是back_insert_iterator 类型，而判断_First 和 _Last 是否相等，其实

operator != 里面是判断它们的成员指针_Myistr 是否相等，在_Getval 函数可以看到，当我们输入错误（类型不匹配）或者ctrl+z，

则istream_iterator<int>(cin) 的_Myistr 被置为0，此时本来istream_iterator<int>() 的_Myistr 就为0，故相等，不再继续执行下去。

如果不等，即输入正确的话，*First 调用istream_iterator 类的operator* 直接返回_Myval ，接着调用back_insert_iterator 类的

operator=，即调用container 的push_back ，将_Myval 压入容器。++_Dest 是没什么效果的，而++_First 在istream_iterator 类的

operator++ 中会继续调用_Getval，即继续获得键盘输入覆盖_Myval。

再来看ostream_iterator 的源码：

C++ Code

//TEMPLATECLASSostream_iterator
template<class_Ty,
class_Elem=char,
class_Traits=char_traits<_Elem>>
classostream_iterator
:public_Outit
{//wrap_Tyinsertstooutputstreamasoutputiterator
public:
typedef_Elemchar_type;
typedef_Traitstraits_type;
typedefbasic_ostream<_Elem,_Traits>ostream_type;

#if_SECURE_SCL
typedef_Range_checked_iterator_tag_Checked_iterator_category;
#endif

ostream_iterator(ostream_type&_Ostr,
const_Elem*_Delim=0)
:_Myostr(&_Ostr),_Mydelim(_Delim)
{//constructfromoutputstreamanddelimiter
}

ostream_iterator<_Ty,_Elem,_Traits>&operator=(const_Ty&_Val)
{//insertvalueintooutputstream,followedbydelimiter
*_Myostr<<_Val;
if(_Mydelim!=0)
*_Myostr<<_Mydelim;

return(*this);
}

ostream_iterator<_Ty,_Elem,_Traits>&operator*()
{//pretendtoreturndesignatedvalue
return(*this);
}

ostream_iterator<_Ty,_Elem,_Traits>&operator++()
{//pretendtopreincrement
return(*this);
}

protected:

const_Elem*_Mydelim;//pointertodelimiterstring(NB:notfreed)
ostream_type*_Myostr;//pointertooutputstream
};

ostream_iterator 类也有两个成员，一个是输出流对象指针，一个是字符串指针，看上面的copy 代码，此时_First 和 _Last

分别是v.begin() 和 v.end()，_Dest是ostream_iterator<int>类型，*_Dest 返回自身，++_Dest 也返回自身，而在operator= 函数中

*_Myostr << _Val;

if (_Mydelim != 0)

*_Myostr << _Mydelim;

即判断如果还有传入字符串，则在输出元素值之后，还伴随着字符串的输出。所以示例代码中的输出是伴随着空格的。

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范

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从零开始学C++之STL（十一）：容器适配器 ... | 从零开始学C++之STL（九）：函数适配器bi ...

2013-07-27 21:12
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