迭代器库-流迭代器

 

迭代器库提供了五种迭代器的定义，同时还提供了迭代器特征、适配器及相关的工具函数。

迭代器分类

迭代器共有五 (C++17 前)六 (C++17 起)种：遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 、遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 、遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 、遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 、遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，及 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) (C++17 起)。

迭代器的分类的依据并不是迭代器的类型，而是迭代器所支持的操作。换句话说，某个类型只要支持相应的操作，就可以作为迭代器使用。例如，完整对象类型指针支持所有遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 要求的操作，于是任何需要遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的地方都可以使用指针。

迭代器的所有类别（除了遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 和遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ）能组织到层级中，其中更强力的迭代器类别（如遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ）支持较不强力的类别（例如遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) ）的所有操作。若迭代器落入这些类别之一且亦满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求，则称之为可变 迭代器并且支持输入还有输出。称非可变迭代器为常迭代器。

流迭代器- 写入 std::basic_ostream 的输出迭代器

std::ostream_iterator

template< class T,           class CharT = char,           class Traits = std::char_traits<CharT> > class ostream_iterator : public std::iterator<std::output_iterator_tag,                                               void, void, void, void>		(C++17 前)
template< class T,           class CharT = char,           class Traits = std::char_traits<CharT>> class ostream_iterator;		(C++17 起)

std::ostream_iterator 是单趟遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) ，用 operator<< 写入相继 T 类型对象到为之创建迭代器的 std::basic_ostream 对象。每次写操作后写入可选的分隔字符串。写操作在赋值给迭代器时（无论是否解引用）进行。自增 std::ostream_iterator 是无操作。

典型实现中， std::ostream_iterator 仅有的数据成员是指向关联 std::basic_ostream 的指针和指向分隔字符串首字符的指针。

写入字符时， std::ostreambuf_iterator 更有效率，因为它避免对每个字符构造并析构一次 sentry 对象的开销。

成员类型

成员类型	定义
iterator_category	std::output_iterator_tag
value_type	void
difference_type	void
pointer	void
reference	void
char_type	CharT
traits_type	Traits
ostream_type	std::basic_ostream<CharT, Traits>

要求通过从 std::iterator<std::output_iterator_tag, void, void, void, void> 继承获得成员类型 iterator_category 、 value_type 、 difference_type 、 pointer 及 reference 。

(C++17 前)

写对象到关联的输出序列

std::ostream_iterator<T,CharT,Traits>::operator=

ostream_iterator& operator=( const T& value );

插入 value 到关联的流，然后插入分隔符，若在构造时指定它。

若 out_stream 是指向关联 std::basic_ostream 的指针而 delim 是在此对象构造时指定的分隔符，则效果等价于

*out_stream << value;
if(delim != 0)
    *out_stream << delim;
return *this;

参数

value

-

要插入的对象

返回值

*this

注意

T 能是任何拥有用户定义 operator<< 的类。

无操作

std::ostream_iterator<T,CharT,Traits>::operator*

ostream_iterator& operator*();

不做任何事，提供此函数以满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。

它返回迭代器自身，这使得可以用诸如 *iter = value 的代码输出（插入）值到底层的流。

参数

（无）

返回值

*this

无操作

std::ostream_iterator<T,CharT,Traits>::operator++

ostream_iterator& operator++();
ostream_iterator& operator++( int );

不做任何事。提供这些运算符以满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。它们使得表达式 *iter++=value 和 *++iter=value 可用于输出（插入）值到底层的流。

参数

（无）

返回值

*this

调用示例

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <algorithm>struct Cell
{int x;int y;Cell() = default;Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}Cell(const Cell &cell){x = cell.x;y = cell.y;}Cell(Cell &cell){x = cell.x;y = cell.y;cell.x = 0;cell.y = 0;}Cell &operator +=(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator +(const Cell &cell){x += cell.x;y += cell.y;return *this;}Cell &operator *(const Cell &cell){x *= cell.x;y *= cell.y;return *this;}Cell &operator ++(){x += 1;y += 1;return *this;}bool operator <(const Cell &cell) const{if (x == cell.x){return y < cell.y;}else{return x < cell.x;}}bool operator ==(const Cell &cell) const{return x == cell.x && y == cell.y;}
};std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";return os;
}std::istream &operator>>(std::istream &is, Cell &cell)
{is >> cell.x;is >> cell.y;return is;
}// 定义一个简单的迭代器适配器
template<typename _Iterator>
class move_iterator : public std::move_iterator<_Iterator>
{
public:// 使用基类的构造函数using std::move_iterator<_Iterator>::move_iterator;// 可以在此添加其他成员函数，如有需要
};template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::input_iterator_tag)
{//遗留输入迭代器std::cout << "alg() called for input iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::output_iterator_tag)
{//遗留输出迭代器std::cout << "alg() called for output iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::forward_iterator_tag)
{//遗留向前迭代器std::cout << "alg() called for forward iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::bidirectional_iterator_tag)
{//遗留双向迭代器std::cout << "alg() called for bidirectional iterator" << std::endl;
}template <class RAIter>
void alg(RAIter, RAIter, std::random_access_iterator_tag)
{//遗留随机访问迭代器std::cout << "alg() called for random-access iterator" << std::endl;
}template< class Iter >
void alg(Iter first, Iter last)
{alg(first, last,typename std::iterator_traits<Iter>::iterator_category());
}int main()
{std::istringstream istringstream("1 2 3 4 5 6 7 8 9 10");std::cout << "partial_sum Cell: ";std::partial_sum(std::istream_iterator<Cell>(istringstream),std::istream_iterator<Cell>(),std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;std::istringstream istringstream2("1 2 3 4 5 6 7 8 9 10");std::cout << "The first Cell cell.x + cell.y > 12 is ";std::istringstream str2("1 2 3 4 5 6 7 8 9 10");auto function = [](const Cell & cell){Cell cellt = cell;cellt += cell;return cellt;};std::ostream_iterator<Cell> ostream_iterator1(std::cout, ", ");std::fill_n(ostream_iterator1, 5, function(Cell{101, 101}));std::cout << std::endl;std::ostream_iterator<Cell> ostream_iterator2(std::cout);*ostream_iterator2++ = Cell{103, 103};std::cout << std::endl;alg(ostream_iterator2, ostream_iterator2);return 0;
}

输出

partial_sum Cell: {1,2} {4,6} {9,12} {16,20} {25,30}
The first Cell cell.x + cell.y > 12 is {7,8}
alg() called for input iterator
{7,8} == {5,6}  false
{7,8} != {5,6}  true
istream_iterator2: {7,8}
{7,8} == {7,8}  false
{7,8} != {7,8}  true