Для получения триального ключа
заполните форму ниже
Team License (базовая версия)
Enterprise License (расширенная версия)
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Запросите информацию о ценах
Новая лицензия
Продление лицензии
--Выберите валюту--
USD
EUR
RUB
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Бесплатная лицензия PVS-Studio для специалистов Microsoft MVP
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Для получения лицензии для вашего открытого
проекта заполните, пожалуйста, эту форму
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Мне интересно попробовать плагин на:
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Ваше сообщение отправлено.

Мы ответим вам на


Если вы так и не получили ответ, пожалуйста, проверьте папку
Spam/Junk и нажмите на письме кнопку "Не спам".
Так Вы не пропустите ответы от нашей команды.

>
>
>
Итераторы-адаптеры

Итераторы-адаптеры

20 Дек 2021

Итераторы-адаптеры – это отдельный вид итераторов со специальным поведением. Они упрощают работу с контейнерами и бывают очень полезны в стандартных алгоритмах.

Обратный итератор

Адаптер 'std::reverse_iterator' – это итератор, перебирающий элементы в обратном направлении. Обратный итератор базируется на двунаправленном итераторе (LegacyBidirectionalIterator). После инкрементирования он будет указывать на предыдущий элемент контейнера.

Каждый контейнер, в котором возможен обратный проход по элементам, уже имеет нестатические функции-члены класса, возвращающие обратные итераторы на начало и конец - 'rbegin()' и 'rend()' соответственно. Программа, реализующая обратный проход по всем элементам, может выглядеть следующим образом:

#include <iostream>
#include <list>

int main()
{
  std::list<int> list { 1, 2, 3, 4, 5 };
  
  for (std::list<int>::reverse_iterator rIt = list.rbegin();
       rIt != list.rend();
       ++rIt)
  {
    std::cout << *rIt << " ";
  }

  return 0;
}

// output: 5 4 3 2 1

Начиная с С++11, вместо длинного имени типа итератора 'rIt' можно использовать ключевое слово 'auto'. Другой способ получить обратный итератор — это создать его на основе базового. В С++14 была добавлена функция 'std::make_reverse_iterator', которая может помочь в этом.

В следующем примере стоит задача перебрать все элементы: начиная с первого и заканчивая тем, что больше 3. Дальше нужно пройти по этим элементам в обратном направлении:

#include <iostream>
#include <list>

int main()
{
  std::list<int> list { 1, 2, 3, 4, 5 };

  auto it = list.begin();
  while (it != list.end() && *it <= 3)
  {
    std::cout << *it << ' ';
    ++it;
  }

  std::cout << *it << ' ';
  
  auto rIt = std::make_reverse_iterator(it);
  while (rIt != list.rend())
  {
    std::cout << *rIt << ' ';
    ++rIt;
  }

  return 0;
}

// output: 1 2 3 4 3 2 1

После завершения первого цикла итератор 'it' остановился на элементе 4. Созданный обратный итератор будет указывать на предыдущий элемент (3). В этом заключается особенность функции 'std::make_reverse_iterator'.

Для получения базового итератора из обратного можно вызвать метод 'base':

auto iter = riter.base();

Итераторы перемещения

В С++11 появилась семантика перемещения. Она позволяет устранить издержки по дорогостоящему копированию (с динамической аллокацией, I/O операциями и т.п.), если объект можно "переместить". Для того чтобы перемещать элементы контейнера, существует итератор-адаптер 'std::move_iterator'.

Чтобы создать такой итератор из базового, используется функция 'std::make_move_iterator'. При разыменовании итератора перемещения происходит всё то же самое, что и с нижележащим итератором, за исключением того, что результат оператора – это rvalue-ссылка.

Перемещение элементов может быть полезно, например, при объединении нескольких контейнеров:

#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>

int main()
{
  std::set<std::string> words { "mango", "orange", "apple", "pear" };
  std::vector<std::string> newWords { "cucumber", "tomato", "pumpkin" };
  words.insert(std::make_move_iterator(newWords.begin()), 
               std::make_move_iterator(newWords.end()));

  std::cout << " words: ";
  for (auto word : words) {
    std::cout << '\'' << word << "' ";
  }
  std::cout << "\nnewWords: ";
  for (auto word : newWords) {
    std::cout << '\'' << word << "' ";
  }
  return 0;
}

// words: 'apple' 'cucumber' 'mango' 'orange' 'pear' 'pumpkin' 'tomato'
// newWords: '' '' ''

Итераторы на начало и конец контейнера 'newWords' были адаптированы для перемещения элементов. Поэтому метод 'insert' вместо копирования переместил эти элементы в контейнер 'words'. Вывод программы свидетельствует о том, что элементы контейнера 'newWords' были перемещены, и на их месте образовались пустые строки. Число элементов осталось прежним.

Потоковые итераторы

Часто бывает, что поток содержит однотипные элементы. В таких случаях потоковые итераторы позволяют работать с потоком как с контейнером и использовать стандартные алгоритмы.

Итератор потока ввода 'std::istream_iterator' предназначен для чтения данных из объекта 'std::basic_istream' (например, из 'std::cin' или файла, открытого на чтение). При создании итератора потока ввода требуется инстанцировать его типом считываемых элементов и передать в конструктор поток, например:

std::istream_iterator<int> input_iter { std::cin };

Считывание элементов происходит в момент инкрементирования итератора через оператор '++'. Операция инкрементирования использует операцию '>>' нижележащего потока для чтения. Операция разыменования '*' возвращает только константную копию элемента.

Итератором, который обозначает конец последовательности, является итератор по умолчанию 'std::istream_iterator<int>()'. Его разыменование или инкрементирование приводит к неопределённому поведению.

Итератор потока вывода 'std::ostream_iterator' используется для записи данных в объект 'std::basic_ostream' (например, в 'std::cout' или файл, открытый для записи). При создании итератора потока вывода можно указать вторым параметром разделитель:

std::ostream_iterator<int> output_iter { std::cout, " " };

Получить элемент, на который указывает итератор, не предоставляется возможным.

В следующем примере программа получает целые числа из потока ввода и выводит только чётные из них:

#include <iostream>
#include <iterator>

int main()
{
  std::istream_iterator<int> input_iter(std::cin);
  std::ostream_iterator<int> output_iter(std::cout, " ");

  while (input_iter != std::istream_iterator<int>())
  {
    if (*input_iter % 2 == 0)
    {
      *output_iter = *input_iter;
    }
    input_iter++;
  }

  return 0;
}

// input: 1 7 3 9 2 7 4 9 8 e
// output: 2 4 8

Инициализация итератора 'input_iter' приводит к запросу ввода пользовательских данных из stdin. После чего итератор 'input_iter' будет указывать на первое целое число. Пока каждый набор символов в потоке ввода конвертируется в тип 'int', считывание будет продолжаться. В противном случае итератор 'input_iter' примет значение по умолчанию и произойдёт выход из цикла.

Если элемент '*input_iter' является чётным, то он записывается в поток вывода:

*output_iter = *input_iter;

Итераторы вставки

Итераторы вставки заменяют операцию присваивания на операцию вставки. Это может быть полезно при добавлении группы новых элементов в контейнер. Существует три вида итераторов вставки:

  • 'std::front_insert_iterator<Container>' – использует метод 'push_front' для вставки элементов в начало нижележащего контейнера;
  • 'std::back_insert_iterator<Container>' – использует метод 'push_back' для вставки элементов в конец нижележащего контейнера;
  • 'std:: insert_iterator<Container, Iter>' – вставляет элемент в произвольную позицию нижележащего контейнера, заданную итератором Iter.

Чтобы при создании этих итераторов не приходилось писать полный тип контейнера, в стандартную библиотеку были добавлены три соответствующие функции:

  • 'std::front_inserter';
  • 'std::back_inserter';
  • 'std::inserter'.

Следующая программа решает задачу условного размещения поступающих данных внутри одного контейнера. Отрицательные значения записываются в конец контейнера, а остальные – в начало.

#include <iostream>
#include <list>
#include <iterator>

int main()
{
  std::list<int> list;
  std::initializer_list<int> data { -5, 8, 6, -1, 3, 0, -7, 5};

  auto front_it = std::front_inserter(list);
  auto  back_it = std::back_inserter(list);

  for (auto elem : data)
  {
    if (elem < 0)
    {
      *back_it = elem;
    }
    else
    {
      *front_it = elem;
    }
  }

  for (auto elem : list)
  {
    std::cout << elem << " ";
  }

  return 0;
}

// output: 5 0 3 6 8 -5 -1 -7

Последовательность неотрицательных чисел в итоговом контейнере является обратной относительно исходной. Последовательность отрицательных чисел осталась прежней.

Итераторы вставки часто применяются в стандартных алгоритмах. Например, с помощью алгоритма 'std::copy' можно прочитать элементы из потока ввода в нужное место списка:

#include <iostream>
#include <list>
#include <algorithm>
#include <iterator>

int main()
{
  std::list<int> list { 1, 10, 100, 1000, 10000 };
  std::istream_iterator<int> input_it { std::cin };
  auto insert_it = std::inserter(list, std::next(list.begin(), 3));

  std::copy(input_it, std::istream_iterator<int>(), insert_it);

  for (auto elem : list)
  {
    std::cout << elem << " ";
  }

  return 0;
}

// input: 222 333 444 555 666 y
// output: 1 10 100 222 333 444 555 666 1000 10000

Библиографический список

Популярные статьи по теме
Лучшие срабатывания статического анализатора

Дата: 29 Окт 2021

Автор: Максим Звягинцев

У всех, кто запускал статический анализатор в первый раз на большом проекте, был небольшой шок по поводу сотен, тысяч или даже десятков тысяч предупреждений. Как-то грустно становится после такого. Т…
Зачем нужна техническая поддержка и как в ней не выгореть?

Дата: 01 Сен 2021

Автор: Николай Миронов

Не всем нравится работать в поддержке. Огромное количество людей выгорает на ней. Так может не стоит вообще её иметь? Какую выгоду она несёт? Можно ли как-то не выгорать от поддержки? Попробуем найти…
Как делался новый дизайн сайта PVS-Studio

Дата: 04 Июн 2021

Автор: Инна Пристягина

Сайту PVS-Studio в этом году исполнится 15 лет. Это солидный возраст для любого интернет-ресурса. Далёкий 2006-й в России был признан годом гуманитарных наук. В июне появилась никому не знакомая тогд…
Kanban команды PVS-Studio. Часть 1: agile

Дата: 31 Мар 2021

Автор: Сергей Хренов

Эта статья могла появиться на свет гораздо раньше, примерно на год. Ведь около года назад мы в компании PVS-Studio решили, что пришло время поэкспериментировать с agile. Но хотелось накопить пользова…
Анализатор PVS-Studio включен в реестр отечественного ПО

Дата: 23 Мар 2021

Автор: Евгений Рыжков

PVS-Studio включен в Реестр по Приказу Минцифры России от 18.03.2021 № 156 Приложение № 2, реестровый №9837.

Комментарии (0)

Следующие комментарии
Этот сайт использует куки и другие технологии, чтобы предоставить вам более персонализированный опыт. Продолжая просмотр страниц нашего веб-сайта, вы принимаете условия использования этих файлов. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, пожалуйста, покиньте данный сайт. Подробнее →
Принять