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2026-08-16
Language C++

effective C++笔记2

STL 共有5 种迭代器分类，对应于它们支持的操作。

input 迭代器只能向前移动，一次一步，客户只可读取 (不能涂写）它们所指的东西，而且只能读取一次。它们模仿指向输入文件的阅读指针(readpointer) :C++程序库中的 istreamiterators 是这一分类的代表。Output迭代器情况类似，但一切只为输出 :它们只向前移动，一次一步，客户只可涂写它们所指的东西，而且只能涂写一次。 它们模仿指向输出文件的涂写指针(Writepointer) :ostreamiterators是这一分类的代表。这是威力最小的两个迭代器分类。由于这两类都只能向前移动，而且只能读或写其所指物最多一次，所以它们只适合“一次性操作算法” (one-pass algorithms) 。

另一个威力比较强大的分类是Forward 迭代器。这种迭代器可以做前述两种分类所能做的每一件事，而且可以读或写其所指物一次以上。这使得它们可施行于多次性操作算法(multi-pass algorithms)。STL 并未提供单向linked list，但某些程序库有 (通常名为 slist)，而指入这种容器的迭代器就是属于Forward迭代器。指入 TRIhashed 容器 (见条款54) 的也可能是这一分类。(译注 : 这里说“可能”是因为hashed 容器的迭代器可为单向也可为双向，取决于实现版本。)

Bidirectional 迭代器比上一个分类威力更大: 它除了可以向前移动，还可以向后移动。STL 的 list迭代器就属于这一分类，set, multiset, map和 multimap 的迭代器也都是这一分类。

最有威力的迭代器当属 random access 迭代器。这种迭代器比上一个分类威力更大的地方在于它可以执行“迭代器算术〞，也就是它可以在常量时间内向前或向后跳跃任意距离。这样的算术很类似指针算术,那并不令人惊讶，因为random access 迭代器正是以内置 (原始)指针为榜样，而内置指针也可被当做random access迭代器使用。vector, deque和string提供的迭代器都是这一分类 。

对于这5 种分类，C++标准程序库分别提供专属的卷标结构 (tag struct)加以确认: 

struct input_iterator_tag { };
struct output_iterator_tag { };
struct forward_iterator_tag: public input_iterator_tag { };
struct bidirectional_iterator_tag: public forward_iterator_tag { }; 
struct random_access_iterator_tag: public bidirectional_iterator_tag { };

这些 structs 之间的继承关系是有效的 is-a 关系 (见条款32) :是的，所有forward迭代器都是input 迭代器，依此类推

模板特化是指针对特定类型的模板参数，提供特定的实现。模板偏特化是指针对模板参数的部分特化。

  1. 函数模板的特化 
template<typename T>
void foo(T arg) {
  // implementation for generic types
}

template<>
void foo<int>(int arg) {
  // implementation for int type
}
  1. 类模板的特化 
template<typename T>
class MyTemplate {
  // implementation for generic types
};

template<>
class MyTemplate<int> {
  // implementation for int type
};
  1. 类模板的偏特化 
template<typename T1, typename T2>
class Pair {
public:
  T1 first;
  T2 second;
};

// 对于指针类型的偏特化
template<typename T>
class Pair<T*, T*> {
public:
  T* first;
  T* second;
};
  1. 函数模板的偏特化

严格的来说，函数模板并不支持偏特化，但由于可以对函数进行重载，所以可以达到类似于类模板偏特化的效果。 

template <class T> void f(T);
template <class T> void f(T*);

Language C++