STL源码剖析 笔记之八 配接器

第八章 配接器

配接器在STL组件的灵活组合运用上，扮演着轴承、转换器的角色。

设计模式中对配接器的定义如下:将一个class的接口转换为另一个class的接口，使其因接口不兼容而不能合作的classes,可以一起运作。

1.container adapter 改变容器接口的配接器

STL提供的queue和stack这两个容器，其实属于配接器，它们修饰deque的接口而成就另一种容器风貌。

①stack

stack的底层由deque构成。class stack封住了所有的deque对外接口，只开房符合stack原则的几个函数。

所以我们说stack是一个作用于容器之上的配接器。

②queue

queue的底层由deque构成。class queue封住了所有的deque对外接口，只开房符合queue原则的几个函数。

所以我们说queue是一个作用于容器之上的配接器。

2.iterators adapter

STL提供了许多应用于迭代器身上的配接器，包括insert iterators,reverse iterators,iostream iterators。

C++标准规定它们的接口可以由<iterator>获得，SGI STL将它们定义于<stl_iterator.h>。

①insert iterators

  可以将一般迭代器的赋值(assign)操作转变为插入(insert)操作。

包括back_insert_iterator，front_insert_iterator，insert_iterator。

主要观念是，每个insert iterators内部都维护有一个容器:容器当然有自己的迭代器，

于是客户端对insert iterators做赋值操作时，就在insert iterators中转为对该容器的迭代器做插入操作，

其他的迭代器功能则被关闭。

back_insert_iterator、front_insert_iterator、inser_iterator

②reverse iterators

  可以将一般迭代器的行进方向逆转。这种倒转的性质运用在从尾部开始的算法上，有很大的方便性。

  当迭代器被逆转，虽然实体位置不变，但逻辑位置必须改变，是为了配合迭代器区间的前闭后开规则。

  template <class Iterator>

class reverse_iterator 

{

protected:

  Iterator current;//逆向迭代器内部保留其对应的正向迭代器

...

}

③iostream iterators

  可以将迭代器绑定到某个iostream对象身上。

  所谓绑定一个istream object,其实就是在istream iterator内部维护一个istream member，

客户端对这个迭代器做的++操作，会被导引调用内部所含的那个istream member的输入操作。

  只要客户端定义一个istream iterator并绑定到某个istream object，程序便立刻停在istream_iterator<T>::read()(在构造中调用)，等待输入。

  所谓绑定一个ostream object，就是在ostream iterator内部维护一个ostream member,

客户端对这个迭代器做的=操作，会被导引调用内部所含的那个ostream member的输出操作。

这里介绍的迭代器配接器很少以迭代器为直接参数，通常它们以容器为直接参数。

3.function adapter 

仿函数配接器是所有配接器中数量最庞大的一个族群，配接灵活度很高，可以配接配接再配接。

这些配接操作包括绑定(bind)、否定(negate)、组合(compose)、以及对一般函数或成员函数的修饰。

仿函数配接器的价值在于，通过它们之间的绑定、组合、修饰能力，几乎可以创造出各种可能的表达式，配合STL算法。

所有期望获得配接能力的组件，本身都必须是可配接的。一元仿函数必须继承自unary_function，二元仿函数必须继承自binary_function,

成员函数必须以mem_fun处理过，一般函数必须以ptr_fun处理过。

总结：

配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class template。

容器是以class templates完成

算法以function templates完成

仿函数是重载operator()的class templates

迭代器是重载operator++、operator*、operator->等指针操作的class templates

配接器同样也是一种class templates：

    contrainer adapters内藏一个contrainer member

    insert iterator(adapters)内藏一个pointer to contrainer(并据此取得其iterator) 
    reverse iterator(adapters)内藏一个iterator member 
    stream iterator(adapters) 内藏一个pointer to stream 
    function adapters内藏adaptable functor member object或者函数指针

①对返回值进行否定 not1 not2

  内部成员为一元、二元仿函数

②对参数进行绑定 bind1st bind2st

  将仿函数和第一或第二个参数记录于配接器内部成员

③用于函数合成 compose1 compose2  非STL标准

  一元仿函数 内部记录两个仿函数成员

  二元仿函数 内部记录三个仿函数成员 针对每个参数有一个修饰的仿函数对象

④用于函数指针 ptr_fun

  内部记录一个函数指针成员//Result (*ptr)(Arg); //Result (*ptr)(Arg1, Arg2);

⑤用于成员函数指针 mem_fun mem_fun_ref

  内部记录一个成员函数指针 // S (T::*f)();

  当容器的元素形式是X&或者X*，而我们又以虚成员函数作为仿函数，

便可以藉由泛型算法完成所谓的多态调用，这是泛型与多态的重要接轨。

仿函数配接器的实际应用中，通常使用辅助函数，而不自行产生对象。