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设计模式[16]——迭代器模式（Iterator）一分钟彻底说透（C++版·软件领域真实例子）

一句话定义

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不暴露其内部表示，让遍历和容器完全解耦。

最狠的比喻（软件人专属）

STL容器遍历：

vector<int>vec={1,2,3,4};for(autoit=vec.begin();it!=vec.end();++it){cout<<*it;}// 或者 C++11: for (auto& x : vec)

客户端完全不知道vector内部是连续数组，还是list是链表，还是set是红黑树——迭代器隐藏了一切细节！

为什么需要它？（坏味道瞬间爆炸）

不用迭代器，你会这样写：

// 对vectorfor(size_t i=0;i<vec.size();++i)cout<<vec[i];// 对listfor(autonode=list.head;node;node=node->next)cout<<node->data;// 对自定义容器？客户端每次换容器都得重写遍历代码，寄！

和之前模式彻底分清（10秒表）

真实软件例子：统一遍历不同容器（自定义+STL）

#include<iostream>#include<vector>#include<list>#include<memory>usingnamespacestd;// 1. 迭代器接口（C++标准风格）template<typenameT>classIterator{public:virtual~Iterator()=default;virtualboolhasNext()const=0;virtualTnext()=0;};// 2. 具体容器：动态数组template<typenameT>classVectorContainer{vector<T>data;public:voidadd(constT&item){data.push_back(item);}classVecIterator:publicIterator<T>{typenamevector<T>::iterator it,end;// 注意C++11+可以用autopublic:VecIterator(typenamevector<T>::iterator begin,typenamevector<T>::iterator e):it(begin),end(e){}boolhasNext()constoverride{returnit!=end;}Tnext()override{return*it++;}};unique_ptr<Iterator<T>>createIterator(){returnmake_unique<VecIterator>(data.begin(),data.end());}};// 3. 具体容器：链表template<typenameT>classListContainer{list<T>data;public:voidadd(constT&item){data.push_back(item);}classListIterator:publicIterator<T>{typenamelist<T>::iterator it,end;public:ListIterator(typenamelist<T>::iterator begin,typenamelist<T>::iterator e):it(begin),end(e){}boolhasNext()constoverride{returnit!=end;}Tnext()override{return*it++;}};unique_ptr<Iterator<T>>createIterator(){returnmake_unique<ListIterator>(data.begin(),data.end());}};

客户端：统一遍历代码，换容器无感

intmain(){VectorContainer<string>vecCont;vecCont.add("Alice");vecCont.add("Bob");vecCont.add("Charlie");ListContainer<string>listCont;listCont.add("Dave");listCont.add("Eve");listCont.add("Frank");// 统一遍历函数（客户端代码完全相同！）autoprintAll=[](auto&container){autoiter=container.createIterator();while(iter->hasNext()){cout<<iter->next()<<" ";}cout<<endl;};cout<<"遍历Vector容器: ";printAll(vecCont);// Alice Bob Charliecout<<"遍历List容器: ";printAll(listCont);// Dave Eve Frank// 明天换set、map、自定义树？客户端一行代码不动！}

输出：

遍历Vector容器: Alice Bob Charlie 遍历List容器: Dave Eve Frank

C++ 真实项目里无处不在

• STL全家桶：vector::iterator、list::iterator、map::iterator、set::iterator
• 范围for循环：本质就是begin()/end()迭代器
• 数据库游标：ResultSet的next()遍历行
• 树/图遍历：前序/中序/后序迭代器（非递归版）
• Boost.Iterator：各种高级迭代器适配器

现代C++更爽写法（C++20）

for(constauto&item:container){...}// 自动调用begin/end// 自定义容器只需重载begin()和end()即可支持范围for！

终极口诀（STL使用者专属）

“容器千千万，遍历只一行；
迭代器统一，内部随便藏！”

刻在DNA里的一句话

当你有“多种不同结构的容器”，却希望客户端用完全统一的代码遍历时，
立刻上迭代器模式——提供begin/hasNext/next，换底层实现客户端无感！

现在，迭代器模式（STL的灵魂）彻底说透了！