C++17 STL Стандартная библиотека шаблонов

2. Ограничитель итератора — самый важный элемент этого раздела. Удивительно, но определение его класса остается полностью пустым:

class cstring_iterator_sentinel {};

3. Теперь реализуем итератор. Он будет содержать указатель на строку, которая и станет тем контейнером, по которому мы будем итерировать:

class cstring_iterator {

  const char *s {nullptr};

4. В конструкторе просто инициализируется внутренний указатель на строку, предоставляемую пользователем. Сделаем конструктор явным, чтобы предотвратить неявные преобразования строк к строковым итераторам:

public:

  explicit cstring_iterator(const char *str)

    : s{str}

  {}

5. При разыменовании итератор в какой-то момент просто вернет символьное значение в этой позиции:

  char operator*() const { return *s; }

6. Операция инкремента для итератора просто инкрементирует позицию в строке:

  cstring_iterator& operator++() {

    ++s;

    return *this;

  }

7. Здесь начинается самое интересное. Мы реализуем оператор сравнения !=, который используется алгоритмами STL и основанным на диапазоне циклом for. Однако в этот раз мы будем реализовывать его для сравнения итераторов не с другими итераторами, а с ограничителями. При сравнении итераторов можно проверить только тот факт, что их внутренние указатели на строку указывают на один и тот же адрес; это несколько ограничивает наши возможности. Сравнивая итератор с пустым объектом-ограничителем, можно применить совершенно другую семантику: проверить, указывает ли наш итератор на завершающий символ '\0', поскольку он представляет собой конец строки!

  bool operator!=(const cstring_iterator_sentinel) const {

    return s != nullptr && *s != '\0';

  }

};

8. Чтобы использовать эту возможность в основанном на диапазоне цикле for, нужен класс диапазона, который предоставит конечный и начальный итераторы:

class cstring_range {

  const char *s {nullptr};

9. Единственное, что пользователь должен предоставить при создании экземпляра этого класса, — строка, по которой мы будем итерировать:

public:

  cstring_range(const char *str)

    : s{str}

  {}

10. Вернем обычный итератор cstring_iterator из функции begin(), который указывает на начало строки. Из функции end() мы вернем тип ограничителя. Обратите внимание: без типа ограничителя мы также будем возвращать итератор, но как же узнать о достижении конца строки, если мы не нашли его заранее?

  cstring_iterator begin() const {

    return cstring_iterator{s};

  }

  cstring_iterator_sentinel end() const {

    return {};

  }

};

11. На этом все. Мы можем мгновенно применить итератор. Строки, которые поступают от пользователя, представляют собой лишь один пример входных данных, чью длину мы не знаем заранее. Чтобы заставить пользователя предоставить какие-нибудь входные данные, мы станем завершать работу программы, если тот не указал хотя бы один параметр при ее запуске в оболочке:

int main(int argc, char *argv[])

{

  if (argc < 2) {

    std::cout << "Please provide one parameter.\n";

    return 1;

  }

12. Если программа все еще работает, то мы знаем, что в argv[1] содержится какая-то пользовательская строка:

  for (char c : cstring_range(argv[1])) {

    std::cout << c;

  }

  std::cout << '\n';

}

13. Компиляция и запуск программы дадут следующий результат:

$ ./main "abcdef"

abcdef

Цикл выводит на экран введенные нами данные, и это неудивительно, поскольку мы рассмотрели небольшой пример реализации диапазона итераторов на базе ограничителей. Такой способ завершения перебора позволит вам реализовать собственные итераторы, если вы столкнетесь с ситуацией, когда сравнение с конечной позицией не помогает.

Автоматическая проверка кода итераторов с помощью проверяемых итераторов

 Хотя итераторы очень полезны и предоставляют общие интерфейсы, есть шанс использовать их неправильно, как и указатели. При работе с указателями код нужно писать так, чтобы никогда не разыменовывать их в те моменты, когда они указывают на некорректные точки в памяти. То же верно и для итераторов, но для них предусмотрено множество правил, которые позволяют определить, корректен ли итератор. С этими правилами можно ознакомиться, изучив документацию к STL, но вероятность написания кода с ошибками не исчезнет.