Пользовательский итератор в C++

Итератор - это просто класс, который поддерживает определенный интерфейс. Как минимум, вы захотите иметь возможность:

• увеличивать и / или уменьшать его
• разыменовывать его, чтобы получить объект, на который он «указывает»,
• проверять его на равенство и неравенство
• копировать и назначать его

Как только у вас появится класс, который может сделать это разумно для вашей коллекции, вам нужно будет изменить коллекцию, чтобы иметь функции, возвращающие итераторы. Как минимум, вам понадобится

• функция begin (), которая возвращает экземпляр вашего нового типа итератора, расположенный на первом элементе.
• функция end (), которая возвращает итератор, который (возможно, условно) расположен на одном конце конец предметов в вашем контейнере

Если у вас есть доступ к Boost, использование iterator_facade является наиболее надежным решением и довольно простым в использовании.

Проверьте Библиотеку шаблонов представлений .

Особенно проверьте

1. Union View , представляющий два объединенных контейнера.
2. Представление конкатенации , представляющее коллекция объединенных контейнеров.

Сначала немного обобщим:

typedef int value_type;
typedef std::vector<value_type*> inner_range;
typedef std::vector<inner_range*> outer_range;

Теперь итератор:

struct my_iterator : std::iterator_traits<inner_range::iterator> 
{
    typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;

    my_iterator(outer_range::iterator const & outer_iterator, 
                outer_range::iterator const & outer_end)
    : outer_iterator(outer_iterator), outer_end(outer_end)
    { 
        update();
    }

    my_iterator & operator++()
    {
        ++inner_iterator;
        if(inner_iterator == inner_end)
        {
            ++outer_iterator;
            update();
        }
        return *this;
    }

    reference operator*() const
    {   
        return *inner_iterator;
    }

    bool operator==(my_iterator const & rhs) const
    {   
        bool lhs_end = outer_iterator == outer_end;
        bool rhs_end = rhs.outer_iterator == rhs.outer_end;
        if(lhs_end && rhs_end)
            return true;
        if(lhs_end != rhs_end)
            return false;
        return outer_iterator == rhs.outer_iterator 
            && inner_iterator == rhs.inner_iterator;
    }

private:

    outer_range::iterator outer_iterator, outer_end;
    inner_range::iterator inner_iterator, inner_end;

    void update()
    {
        while(outer_iterator != outer_end)
        {
            inner_iterator = (*outer_iterator)->begin();
            inner_end = (*outer_iterator)->end();
            if(inner_iterator == inner_end)
                ++outer_iterator;
            else
                break;
        }
    }    
};

Этот класс предполагает, что внешние итераторы содержат указатели на внутренние диапазоны, что было требованием в вашем вопросе. Это отражено в члене update, в стрелках перед begin() и end(). Вы можете заменить эти стрелки точками, если хотите использовать этот класс в более распространенной ситуации, когда внешний итератор содержит внутренние диапазоны по значению. Обратите внимание, что этот класс не зависит от того, что внутренний диапазон содержит указатели, это нужно знать только клиентам класса.

Код мог бы быть короче, если бы мы использовали boost::iterator_facade, но нет необходимости добавлять зависимость от boost для чего-то настолько простого. Кроме того, единственными сложными частями являются операции равенства и инкремента, а их нам все равно придется написать.

Я оставил следующие члены в качестве "упражнений для читателя":

• postfix increment iterator
• operator!=
• default constructor
• operator->

Еще одно интересное упражнение - превратить это в шаблон, который работает с произвольными контейнерами. Код в основном тот же, за исключением того, что в нескольких местах нужно добавить аннотации typename.

Пример использования:

int main()
{
    outer_type outer;
    int a = 0, b = 1, c = 2;
    inner_type inner1, inner2;
    inner1.push_back(&a);
    inner1.push_back(&b);
    inner2.push_back(&c);
    outer.push_back(&inner1);
    outer.push_back(&inner2);

    my_iterator it(outer.begin(), outer.end());
                e(outer.end(), outer.end());
    for(; it != e; ++it)
        std::cout << **it << "\n";
}

Что печатает:

0 1 2