【C++17 之 .base() 函数实现正向和反向迭代器之间的交换,原理及代码展示】接上一p

在 C++17 之前,如果你有一个反向迭代器(std::reverse_iterator)并希望获取其对应的正向迭代器,你通常需要做一些额外的转换或维护额外的正向迭代器。然而,从 C++17 开始,std::reverse_iterator 提供了一个 .base() 成员函数,使得从反向迭代器获取其基础的正向迭代器变得更加直接。

std::reverse_iterator 的 .base() 成员函数返回的是反向迭代器“指向”的元素在正向迭代器中的前一个迭代器。换句话说,如果 rit 是一个反向迭代器,并且它“指向”容器中的某个元素,那么 rit.base() 返回的正向迭代器指向的是该元素在正向遍历中的前一个元素(或者,如果 rit 指向容器的第一个元素,则 .base() 可能返回容器的 end())。

这是其工作原理的简化说明:由于反向迭代器在逻辑上是“反向”遍历容器的,因此当你有一个反向迭代器并想知道它在正向迭代器中的位置时,你需要找到它实际上“指向”的元素在正向遍历中的前一个位置。.base() 函数为你提供了这个信息。

下面是一个代码示例,展示了如何使用 .base() 函数从反向迭代器获取基础的正向迭代器:
#include <iostream>  
#include <vector>  
#include <iterator>  int main() {  std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};  // 获取反向迭代器,指向容器的最后一个元素  std::vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();  // 使用 .base() 获取基础的正向迭代器  // 注意:这通常指向 rit 指向元素的前一个元素(或 end() 如果 rit 是 rbegin())  std::vector<int>::iterator it = rit.base();  // 但因为 rit 指向容器的最后一个元素,所以 it 实际上是 end() 的前一个迭代器  // 我们可以通过递减 it 来获取 rit 指向的元素  if (it != v.end()) {  --it; // 递减以获取 rit 指向的元素  std::cout << "The element rit points to is: " << *it << std::endl;  }  // 注意:如果 rit 是 rbegin(),则 it 可能是 end(),此时递减 it 是未定义行为  return 0;  
}

这个示例中,我们创建了一个包含整数的向量,并获取了一个指向其最后一个元素的反向迭代器。然后,我们使用 .base() 函数获取了基础的正向迭代器,并注意到它实际上指向了反向迭代器所指向元素的前一个位置。因此,我们递减了正向迭代器以获取与反向迭代器相同的元素。

不绕口的描述:反向迭代器指向的是其对应的正向迭代器的下一个位置(这里将参照物更换为正向迭代器),所以当我们通过正向迭代器接收反向迭代器时,需要通过- -操作(上一个位置-这里将参照物更换为正向迭代器)来获取这个反向迭代器的正向迭代器。

注意参照物的作用。大多数人习惯一直以反向迭代器为参照物,但与代码不吻合,所以我将参照物切换为与代码吻合的正向迭代器。

关于原理方面(会发现这一篇基本上都加黑,请仔细阅读消化)

我前期看过一位博主的关于正向迭代器和反向迭代器的图解描述,至今仍印象深刻,稍后我找到了会更新链接,方便大家理解。

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