C++. Сборник рецептов

 reference operator* { return *m; }

 // дружественные операторы
 friend bool operator==(const self& x, const self& y) {
 assert(x.step == y.step);
 return x.m == y.m;
 }
 friend bool operator!=(const self& x, const self& y) {
 assert(x.step == y.step);
 return x.m != y.m;
 }
 friend bool operator<(const self& x, const self& y) {
 assert(x.step == y.step);
 return x.m < y.m;
 }
 friend difference type operator-(const self& x, const self& y) {
 assert(x.step == y.step);
 return (x.m - y.m) / x.step;
 }
 friend self operator+(const self& x, difference_type y) {
 assert(x.step == y.step);
 return x += y * x.step;
 }
 friend self operator+(difference_type x, const self& y) {
 assert(x.step == y.step);
 return y += x * x.step;
 }
private:
 Iter_T m;
 difference_type step;
};

#endif

Пример 11.25 показывает, как можно использовать итератор stride_iter из примера 11.24 для получения доступа к каждому второму элементу последовательности.

Пример 11.25. Применение итератора stride_iter

#include "stride_iter.hpp"
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>

using namespace std;

int main {
 int a[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 };
 stride_iter<int*> first(a, 2);
 stride_iter<int*> last(a + 8, 2);
 copy(first, last, ostream_iterator<int>(cout, "\n"));
}

Программа примера 11.25 выдает следующий результат.

0
2
4
6

Обсуждение

Итераторы с шагом часто используются при работе с матрицами. Они обеспечивают простой и эффективный способ реализации матриц в виде набора числовых рядов. Представленная в примере 11.24 реализация итератора с шагом выполнена в виде оболочки другого итератора, который передается как параметр шаблона.

Я хотел сделать итератор с шагом совместимым с STL, поэтому пришлось выбрать подходящий тип стандартного итератора и удовлетворить его требования. Представленный в примере 11.24 итератор с шагом сделан по образцу итератора с произвольным доступом.

В примере 11.26 я отдельно привел реализацию итератора с шагом (названную kstride_iter), когда размер шага известен на этапе компиляции. Поскольку размер шага передается как параметр шаблона, компилятор может оптимизировать программный код итератора более эффективно, и размер итератора уменьшается.

Пример 11.26. kstride_iter.hpp

#ifndef KSTRIDE_ITER_HPP
#define KSTRIDE_ITER_HPP

#include <iterator>

template<class Iter_T, int Step_N>
class kstride_iter {
public:
 // открытые имена, вводимые typedef
 typedef typename std::iterator_traits<Iter_T>::value_type value_type;
 typedef typename std::iterator_traits<Iter_T>::reference reference;
 typedef typename std::iterator_traits<Iter_T>::difference_type
 difference_type;
 typedef typename std::iterator_traits<Iter_T>::pointer pointer;
 typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category;
 typedef kstride_iter self;

 // конструкторы
 kstride_iter : m(NULL) {} kstride_iter(const self& x) : m(x.m) {}
 explicit kstride_iter(Iter_T x) : m(x) {}

 // операторы
 self& operator++ { m += Step_N; return *this; }
 self operator++(int) { self tmp = *this; m += Step_N; return tmp; }
 self& operator+=(difference_type x) { m += x * Step_N; return *this; }
 self& operator-- { m -= Step_N; return *this; }
 self operator--(int) { self tmp = *this; m -= Step_N; return tmp; }
 self& operator--(difference_type x) { m -= x * Step_N; return *this; }
 reference operator[](difference_type n) { return m[n * Step_N]; }
 reference operator* { return *m; }

 // дружественные операторы
 friend bool operator==(self x, self y) { return x.m == y.m; }
 friend bool operator!=(self x, self y) { return x.m != y.m; }
 friend bool operator<(self x, self y) { return x.m < y.m; }
 friend difference_type operator-(self x, self y) {
 return (x.m - y.m) / Step_N;
 }

 friend self operator+(self x, difference_type y) { return x += y * Step_N; }
 friend self operator+(difference_type x, self y) { return y += x * Step_N; }
private:
 Iter_T m;
};

#endif

Пример 11.27 показывает, как можно использовать итератор kstride_iter.