参考：

迭代器设计模式 (refactoringguru.cn)

[design-patterns-cpp/Iterator.cpp at master · JakubVojvoda/design-patterns-cpp · GitHub

文章目录

• • 一、什么是迭代器模式？
  • 二、实现
  • 三、优缺点
  • • 优点
    • 缺点

一、什么是迭代器模式？

提供一种方法，顺序访问一个聚合对象中(集合)的各个元素，而又不暴露该对象的内部表示。

二、实现

迭代器(Iterator)模式包含以下主要角色：

1、抽象聚合类（Aggregate）角色：也有人把它叫集合。抽象聚合类用于存储对象，并定义创建相应迭代器对象的接口，声明一个createIterator方法用于创建一个迭代器对象。
2、具体聚合类（Concrete Aggregate）角色：具体聚合类实现了创建相应迭代器的接口，实现了在聚合类中声明的createIterator方法，该方法返回一个与该具体聚合对应的具体迭代器ConcreteIterator实例。
3、抽象迭代器（Iterator）角色：抽象迭代器定义了访问和遍历元素的接口，一般声明如下方法：用于获取第一个元素的first()，用于访问下一个元素的next()，用于判断是否还有下一个元素的hasNext()，用于获取当前元素的currentItem()，在其子类中将实现这些方法。
4、具体迭代器（Concrete Iterator）角色：具体迭代器实现了抽象迭代器接口，完成对聚合对象的遍历，同时在对聚合进行遍历时跟踪其当前对象。

/** C++ Design Patterns: Iterator* Author: Jakub Vojvoda [github.com/JakubVojvoda]* 2016** Source code is licensed under MIT License* (for more details see LICENSE)**/#include 
#include 
#include class Iterator;
class ConcreteAggregate;/** Aggregate* defines an interface for aggregates and it decouples your* client from the implementation of your collection of objects*/
class Aggregate
{
public:virtual ~Aggregate() {}virtual Iterator *createIterator() = 0;// ...
};/** Concrete Aggregate* has a collection of objects and implements the method* that returns an Iterator for its collection**/
class ConcreteAggregate : public Aggregate
{
public:ConcreteAggregate( const unsigned int size ){list = new int[size]();count = size;}~ConcreteAggregate(){delete[] list;}Iterator *createIterator();unsigned int size() const{return count;}int at( unsigned int index ){return list[ index ];}// ...private:int *list;unsigned int count;// ...
};/** Iterator* provides the interface that all iterators must implement and* a set of methods for traversing over elements*/
class Iterator
{
public:virtual ~Iterator() { /* ... */ }virtual void first() = 0;virtual void next() = 0;virtual bool isDone() const = 0;virtual int currentItem() const = 0;// ...
};/** Concrete Iterator* implements the interface and is responsible for managing* the current position of the iterator*/
class ConcreteIterator : public Iterator
{
public:ConcreteIterator( ConcreteAggregate *l ) :list( l ), index( 0 ) {}~ConcreteIterator() {}void first(){index = 0;}void next(){index++;}bool isDone() const{return ( index >= list->size() );}int currentItem() const{if ( isDone() ){return -1;}return list->at(index);}// ...private:ConcreteAggregate *list;unsigned int index;// ...
};Iterator *ConcreteAggregate::createIterator()
{return new ConcreteIterator( this );
}int main()
{unsigned int size = 5;ConcreteAggregate list = ConcreteAggregate( size );Iterator *it = list.createIterator();for ( ; !it->isDone(); it->next()){std::cout << "Item value: " << it->currentItem() << std::endl;}delete it;return 0;
}

Note

以上使用运行时多态实现的迭代器，以C++中已经用模板替换。当遍历次数较多时，由于访问虚函数表次数过多会导致性能下降，而编译时多态正好弥补了这一问题。

三、优缺点

优点

• 使用该模式可以减少程序中重复的遍历代码。
• 如果你希望代码能够遍历不同的甚至是无法预知的数据结构，可以使用迭代器模式。

缺点

• 对于某些特殊集合， 使用迭代器可能比直接遍历的效率低。