实现C++自定义容器迭代器需定义嵌套的iterator和const_iterator类,重载解引用、递增、比较等操作符,并提供begin()/end()方法,使容器支持STL算法与范围for循环。

在C++中实现类的迭代器接口,核心在于为你的自定义容器类定义一对嵌套的迭代器类型——
iterator
const_iterator
*
->
++
==
!=
begin()
end()
要让一个自定义C++容器拥有迭代器接口,我们需要完成几个关键步骤。这不单单是语法上的要求,更是设计哲学上的考量,让你的容器真正融入C++的生态。我通常会从一个简单的数组封装类
MyVector
本文档主要讲述的是Android JNI开发入门与提高;JNI在Android系统中有着广泛的应用。Android系统底层都是C/C++实现的,上层提供的API都是Java的,Java通过JNI调用底层的实现。比如:Android API多媒体接口MediaPlayer类,其实底层通过JNI调用libmedia库。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看
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#include <cstddef> // For std::ptrdiff_t
#include <iterator> // For std::iterator_traits (及其相关概念)
#include <stdexcept> // For std::out_of_range
#include <algorithm> // 用于演示 std::sort, std::for_each
template <typename T>
class MyVector {
private:
T* data;
size_t current_size;
size_t capacity;
void reallocate(size_t new_capacity) {
// 一个简单的重新分配逻辑,实际中可能更复杂,例如处理异常安全
T* new_data = new T[new_capacity];
for (size_t i = 0; i < current_size; ++i) {
new_data[i] = data[i]; // 浅拷贝,实际应考虑深拷贝或移动语义
}
delete[] data;
data = new_data;
capacity = new_capacity;
}
public:
MyVector() : data(nullptr), current_size(0), capacity(0) {}
MyVector(size_t initial_capacity) : current_size(0), capacity(initial_capacity) {
data = new T[capacity];
}
~MyVector() {
delete[] data;
}
// 简化版push_back
void push_back(const T& value) {
if (current_size == capacity) {
reallocate(capacity == 0 ? 1 : capacity * 2);
}
data[current_size++] = value;
}
T& operator[](size_t index) {
if (index >= current_size) {
throw std::out_of_range("Index out of bounds");
}
return data[index];
}
const T& operator[](size_t index) const {
if (index >= current_size) {
throw std::out_of_range("Index out of bounds");
}
return data[index];
}
size_t size() const { return current_size; }
bool empty() const { return current_size == 0; }
// --- 迭代器实现 ---
class iterator {
public:
// 定义迭代器特性,这是与STL算法交互的关键
using iterator_category = std::random_access_iterator_tag; // 随机访问迭代器
using value_type = T;
using difference_type = std::ptrdiff_t;
using pointer = T*;
using reference = T&;
private:
pointer ptr; // 迭代器内部通常只存储一个指向元素的指针
public:
// 构造函数
iterator(pointer p = nullptr) : ptr(p) {}
// 解引用操作符:访问当前元素
reference operator*() const { return *ptr; }
pointer operator->() const { return ptr; }
// 前缀递增:++it
iterator& operator++() {
++ptr;
return *this;
}
// 后缀递增:it++
iterator operator++(int) {
iterator temp = *this; // 保存当前状态
++ptr; // 递增
return temp; // 返回递增前的状态
}
// 前缀递减:--it (双向迭代器需要)
iterator& operator--() {
--ptr;
return *this;
}
// 后缀递减:it-- (双向迭代器需要)
iterator operator--(int) {
iterator temp = *this;
--ptr;
return temp;
}
// 随机访问操作符 (随机访问迭代器需要)
iterator operator+(difference_type n) const { return iterator(ptr + n); }
iterator operator-(difference_type n) const { return iterator(ptr - n); }
difference_type operator-(const iterator& other) const { return ptr - other.ptr; }
iterator& operator+=(difference_type n) { ptr += n; return *this; }
iterator& operator-=(difference_type n) { ptr -= n; return *this; }
reference operator[](difference_type n) const { return ptr[n]; }
// 比较操作符
bool operator==(const iterator& other) const { return ptr == other.ptr; }
bool operator!=(const iterator& other) const { return ptr != other.ptr; }
bool operator<(const iterator& other) const { return ptr < other.ptr; }
bool operator>(const iterator& other) const { return ptr > other.ptr; }
bool operator<=(const iterator& other) const { return ptr <= other.ptr; }
bool operator>=(const iterator& other) const { return ptr >= other.ptr; }
};
// const_iterator 类似 iterator,但返回 const 引用,不允许修改元素
class const_iterator {
public:
using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;
using value_type = T;
using difference_type = std::ptrdiff_t;
using pointer = const T*;
using reference = const T&;
private:
pointer ptr;
public:
const_iterator(pointer p = nullptr) : ptr(p) {}
// 允许从非const迭代器隐式转换,这是为了让const MyVector::begin()返回const_iterator
const_iterator(const iterator& other) : ptr(other.operator->()) {}
reference operator*() const { return *ptr; }
pointer operator->() const { return ptr; }
const_iterator& operator++() { ++ptr; return *this; }
const_iterator operator++(int) { const_iterator temp = *this; ++ptr; return temp; }
const_iterator& operator--() { --ptr; return *this; }
const_iterator operator--(int) { const_iterator temp = *this; --ptr; return temp; }
const_iterator operator+(difference_type n) const { return const_iterator(ptr + n); }
const_iterator operator-(difference_type n) const { return const_iterator(ptr - n); }
difference_type operator-(const const_iterator& other) const { return ptr - other.ptr; }
const_iterator& operator+=(difference_type n) { ptr += n; return *this; }
const_iterator& operator-=(difference_type以上就是C++如何实现类的迭代器接口的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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