| template void advance(IterT& iter, DistT d); // forward; if d < 0, // move iter backward |
在概念上,advance 仅仅是在做 iter += d,但是 advance 不能这样实现,因为只有 random access iterators(随机访问迭代器)支持 += operation。不够强力的 iterator(迭代器)类型不得不通过反复利用 ++ 或 -- d 次来实现 advance。
你不记得 STL iterator categories(迭代器种类)了吗?没问题,我们这就做一个简单回顾。
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一个更强力一些的 iterator category(迭代器种类)是 forward iterators(前向迭代器)。这种 iterators(迭代器)能做 input(输入)和 output iterators(输出迭代器)可以做到的每一件事情,再加上它们可以读或者写它们指向的东西一次以上。这就使得它们可用于 multi-pass 运算。STL 没有提供 singly linked list(单向链表),但某些库提供了(通常被称为 slist),而这种 containers(容器)的 iterators(迭代器)就是 forward iterators(前向迭代器)。TR1 的 hashed containers(哈希容器)的 iterators(迭代器)也可以属于 forward category(前向迭代器)。
bidirectional iterators(双向迭代器)为 forward iterators(前向迭代器)加上了和向前一样的向后移动的能力。STL 的 list 的 iterators(迭代器)属于这一种类,set,multiset,map 和 multimap 的 iterators(迭代器)也一样。
最强力的 iterator category(迭代器种类)是 random access iterators(随机访问迭代器)。这种 iterators(迭代器)为 bidirectional iterators(双向迭代器)加上了 "iterator arithmetic"(“迭代器运算”)的能力,也就是说,在常量时间里向前或者向后跳转一个任意的距离。这样的运算类似于指针运算,这并不会让人感到惊讶,因为 random access iterators(随机访问迭代器)就是以 built-in pointers(内建指针)为原型的,而 built-in pointers(内建指针)可以和 random access iterators(随机访问迭代器)有同样的行为。vector,deque 和 string 的 iterators(迭代器)是 random access iterators(随机访问迭代器)。
对于五种 iterator categories(迭代器种类)中的每一种,C++ 都有一个用于识别它的 "tag struct"(“标签结构体”)在标准库中:
| struct input_iterator_tag {}; struct output_iterator_tag {}; struct forward_iterator_tag: public input_iterator_tag {}; struct bidirectional_iterator_tag: public forward_iterator_tag {}; struct random_access_iterator_tag: public bidirectional_iterator_tag {}; |
这些结构体之间的 inheritance relationships(继承关系)是正当的 is-a 关系:所有的 forward iterators(前向迭代器)也是 input iterators(输入迭代器),等等,这都是成立的。我们不久就会看到这个 inheritance(继承)的功用。
但是返回到 advance。对于不同的 iterator(迭代器)能力,实现 advance 的一个方法是使用反复增加或减少 iterator(迭代器)的循环的 lowest-common-denominator(最小共通特性)策略。然而,这个方法要花费 linear time(线性时间)。random access iterators(随机访问迭代器)支持 constant-time iterator arithmetic(常量时间迭代器运算),当它出现的时候我们最好能利用这种能力。
我们真正想做的就是大致像这样实现 advance:
| template void advance(IterT& iter, DistT d) { if (iter is a random access iterator) { iter += d; // use iterator arithmetic } // for random access iters else { if (d >= 0) { while (d--) ++iter; } // use iterative calls to else { while (d++) --iter; } // ++ or -- for other } // iterator categories } |
这就需要能够确定 iter 是否是一个 random access iterators(随机访问迭代器),依次下来,就需要知道它的类型,IterT,是否是一个 random access iterators(随机访问迭代器)类型。换句话说,我们需要得到关于一个类型的某些信息。这就是 traits 让你做到的:它们允许你在编译过程中得到关于一个类型的信息。 traits 不是 C++ 中的一个关键字或预定义结构;它们是一项技术和 C++ 程序员遵守的惯例。建立这项技术的要求之一是它在 built-in ty