STL（十）：迭代器适配器{（插入迭代器back_insert_iterator）、IO流迭代器（istream_iterator、ostream_iterator）}

一、迭代器适配器

反向迭代器

插入迭代器

IO流迭代器

其中反向迭代器可以参考以前的文章。

二、插入迭代器

插入迭代器实际上是一个输出迭代器（*it=; ++）

back_insert_iterator

back_inserter

front_insert_iterator

front_inserter

先来看示例：

C++ Code

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#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; void ShowVec(const vector<int> &v) { for (vector<int>::const_iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << ' '; } cout << endl; } int main(void) { int a[] = {1, 2, 3, 4, 5}; vector<int> v(a, a + 5); vector<int> v2; back_insert_iterator<vector<int> > bii(v); //*bii = 6; bii = 6; ShowVec(v); back_insert_iterator<vector<int> > bii2(v2); copy(v.begin(), v.end(), bii2); ShowVec(v2); back_inserter(v) = 7; ShowVec(v); copy(v.begin(), v.end(), back_inserter(v2)); ShowVec(v2); return 0; }

查看back_insert_iterator 类的定义：

C++ Code

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// TEMPLATE CLASS back_insert_iterator template<class _Container> class back_insert_iterator : public _Outit { // wrap pushes to back of container as output iterator public: typedef _Container container_type; typedef typename _Container::reference reference; typedef _Range_checked_iterator_tag _Checked_iterator_category; explicit back_insert_iterator(_Container &_Cont) : container(&_Cont) { // construct with container } back_insert_iterator<_Container> &operator=( typename _Container::const_reference _Val) { // push value into container container->push_back(_Val); return (*this); } back_insert_iterator<_Container> &operator*() { // pretend to return designated value return (*this); } back_insert_iterator<_Container> &operator++() { // pretend to preincrement return (*this); } back_insert_iterator<_Container> operator++(int) { // pretend to postincrement return (*this); } protected: _Container *container; // pointer to container };

类内部的成员container 保存的是指向容器的指针，重载了*, ++, = 等运算符，* 和 ++ 返回的都是迭代器本身，主要看 赋值运算符：

container->push_back(_Val); 即调用了容器的push_back 函数， 所以可以直接写 bii = 6; 即将6压入容器末尾。程序中还调用了copy

函数，回顾copy 源码，主要是以下代码：

for (; _First != _Last; ++_Dest, ++_First)

*_Dest = *_First;

其中，_First 和 _Last 分别是v.begin() 和 v.end()， _Dest 是 bii2，上面也说了，*_Dest 返回的是自身，而且++_Dest 返回的也是自

身，从_First 遍历到 _Last ，调用back_insert_iterator 类的operator=，即不断地执行container->push_back(_Val); 容器的元素位置会

自动移动。

再来看back_inserter 函数：

C++ Code

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// TEMPLATE FUNCTION back_inserter template<class _Container> inline back_insert_iterator<_Container> back_inserter(_Container &_Cont) { // return a back_insert_iterator return (std::back_insert_iterator<_Container>(_Cont)); }

实际上返回的也是一个back_insert_iterator 对象，所以能直接替换掉bii2。

当然了，与back 配对的就是front，back 是末尾插入，front 是头端插入，需要注意的是front_insert_iterator 的operator= 调用了

push_front 函数，故如vector 是没有实现push_front 的，不能使用front_insert_iterator ，而list 和 deque 是可以使用的。

示例代码如下：

C++ Code

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#include <iostream> #include <vector> #include <list> #include <algorithm> using namespace std; void ShowList(const list<int> &v) { for (list<int>::const_iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) { cout << *it << ' '; } cout << endl; } int main(void) { int a[] = {1, 2, 3, 4, 5}; list<int> l(a, a + 5); list<int> ll; front_insert_iterator<list<int> > fii(l); fii = 0; ShowList(l); copy(l.begin(), l.end(), front_inserter(ll)); ShowList(ll); return 0; }

三、IO流迭代器

输出流迭代器（ostream_iterator）

*it=; ++

输入流迭代器（istream_iterator）

=*it; ->; ++; ==; !=

直接来看示例代码：

C++ Code

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#include <iostream> #include <vector> #include <list> #include <algorithm> using namespace std; int main(void) { vector<int> v; // copy from cin to vector copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), back_inserter(v)); // copy from vector to cout copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " ")); cout << endl; return 0; }

首先来看istream_iterator 的源码：

C++ Code

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// TEMPLATE CLASS istream_iterator template < class _Ty, class _Elem = char, class _Traits = char_traits<_Elem>, class _Diff = ptrdiff_t > class istream_iterator : public iterator < input_iterator_tag, _Ty, _Diff, const _Ty *, const _Ty & > { // wrap _Ty extracts from input stream as input iterator typedef istream_iterator<_Ty, _Elem, _Traits, _Diff> _Myt; public: typedef _Elem char_type; typedef _Traits traits_type; typedef basic_istream<_Elem, _Traits> istream_type; #if _SECURE_SCL typedef _Range_checked_iterator_tag _Checked_iterator_category; #endif istream_iterator() : _Myistr(0) { // construct singular iterator } istream_iterator(istream_type &_Istr) : _Myistr(&_Istr) { // construct with input stream _Getval(); } const _Ty &operator*() const { // return designated value return (_Myval); } const _Ty *operator->() const { // return pointer to class object return (& **this); } _Myt &operator++() { // preincrement _Getval(); return (*this); } protected: void _Getval() { // get a _Ty value if possible if (_Myistr != 0 && !(*_Myistr >> _Myval)) _Myistr = 0; } istream_type *_Myistr; // pointer to input stream _Ty _Myval; // lookahead value (valid if _Myistr is not null) };

istream_iterator 类有两个成员，一个是输入流对象指针，一个是输入的值，如

istream_iterator<int>(cin) 调用构造函数，初始化_Myistr，且通过函数_Getval() 初始化_Myval，_Getval() 调用输入流的

operator>> 将键盘输入的值赋予_Myval。而 istream_iterator<int>() 呢初始化_Myistr 为0，此时_Myval 被忽略。

回顾copy 源码，主要是以下代码：

for (; _First != _Last; ++_Dest, ++_First)

*_Dest = *_First;

此时_First 和 _Last 是 istream_iterator<int>
类型，_Dest是back_insert_iterator 类型，而判断_First 和 _Last 是否相等，其实

operator != 里面是判断它们的成员指针_Myistr 是否相等，在_Getval 函数可以看到，当我们输入错误（类型不匹配）或者ctrl+z，



如果不等，即输入正确的话，*First 调用istream_iterator 类的operator* 直接返回_Myval ，接着调用back_insert_iterator 类的

istream_iterator 类的

operator++ 中会继续调用_Getval，即继续获得键盘输入覆盖_Myval。

再来看ostream_iterator 的源码：

C++ Code

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// TEMPLATE CLASS ostream_iterator template<class _Ty, class _Elem = char, class _Traits = char_traits<_Elem> > class ostream_iterator : public _Outit { // wrap _Ty inserts to output stream as output iterator public: typedef _Elem char_type; typedef _Traits traits_type; typedef basic_ostream<_Elem, _Traits> ostream_type; #if _SECURE_SCL typedef _Range_checked_iterator_tag _Checked_iterator_category; #endif ostream_iterator(ostream_type& _Ostr, const _Elem *_Delim = 0) : _Myostr(&_Ostr), _Mydelim(_Delim) { // construct from output stream and delimiter } ostream_iterator<_Ty, _Elem, _Traits>& operator=(const _Ty& _Val) { // insert value into output stream, followed by delimiter *_Myostr << _Val; if (_Mydelim != 0) *_Myostr << _Mydelim; return (*this); } ostream_iterator<_Ty, _Elem, _Traits>& operator*() { // pretend to return designated value return (*this); } ostream_iterator<_Ty, _Elem, _Traits>& operator++() { // pretend to preincrement return (*this); } protected: const _Elem *_Mydelim; // pointer to delimiter string (NB: not freed) ostream_type *_Myostr; // pointer to output stream };

ostream_iterator 类也有两个成员，一个是输出流对象指针，一个是字符串指针，看上面的copy 代码，此时_First 和 _Last

ostream_iterator<int>

*_Myostr << _Val;

if (_Mydelim != 0)

*_Myostr << _Mydelim;

即判断如果还有传入字符串，则在输出元素值之后，还伴随着字符串的输出。所以示例代码中的输出是伴随着空格的。

参考：

C++ primer 第四版

Effective C++ 3rd

C++编程规范