使用迭代适配器填充通用数据结构

大多数情况下，我们想要用数据来填充任何容器，不过数据源和容器却没有通用的接口。这种情况下，我们就需要人工的去编写算法，将相应的数据推入容器中。不过，这会分散我们解决问题的注意力。

不同数据结构间的数据传递现在可以只通过一行代码就完成，这要感谢STL中的迭代适配器。本节会展示如何使用迭代适配器。

How to do it...

本节中，我们使用一些迭代器包装器，展示如何使用包装器，并了解其如何在编程任务中给予我们帮助。

1. 包含必要的头文件。

   #include <iostream>
   #include <string>
   #include <iterator>
   #include <sstream>
   #include <deque>

2. 声明使用的命名空间。

   using namespace std;

3. 开始使用std::istream_iterator。这里我们特化为int类型。这样，迭代器就能将标准输入解析成整数。例如，当我们遍历这个迭代器，其就和std::vector<int>一样了。end迭代器的类型没有变化，但不需要构造参数:

   int main()
   {
       istream_iterator<int> it_cin {cin};
       istream_iterator<int> end_cin;

4. 接下来，我们实例化一个std::deque<int>，并且将标准输入中的所有数字拷贝到队列中。队列本身不是一个迭代器，所以我们使用std::back_inserter辅助函数将队列包装入std::back_insert_iterator中。这样指定的迭代器就能执行v.pack_back(item)，将标准输入中的每个元素放入容器中。这样就能让队列自动增长。

       deque<int> v;
       copy(it_cin, end_cin, back_inserter(v));

5. 接下来，我们使用std::istringstream将元素拷贝到队列中部。先使用字符串，来定义一个字符流的实例：

       istringstream sstr {"123 456 789"};

6. 我们需要选择列表的插入点。这个点必须在中间，我们使用队列的起始指针，然后使用std::next函数将其指向中间位置。函数第二个参数的意思就是让指针前进多少，这里选择v.size() / 2步，也就是队列的正中间位置(这里我们将v.size()强转为int类型，因为std::next第二个参数类型为difference_type，是和第一个迭代器参数间的距离。因此，该类型是个有符号类型。根据编译选项，如果我们不进行显式强制转化，编译器可能会报出警告)。

       auto deque_middle (next(begin(v),
            static_cast<int>(v.size()) / 2));

7. 现在，我们可以从输入流中一步步的拷贝整数到队列当中。另外，流的end包装迭代器为空的std::istream_iterator<int>。这个队列已经被包装到一个插入包装器中，也就是成为std::insert_iterator的一个实例，其指向队列中间位置的迭代器，我们用deque_middle表示:

       copy(istream_iterator<int>{sstr}, {}, inserter(v, deque_middle));

8. 现在，让我们使用std::front_insert_iterator插入一些元素到队列中部：

       initializer_list<int> il2 {-1, -2, -3};
       copy(begin(il2), end(il2), front_inserter(v));

9. 最后一步将队列中的全部内容打印出来。std::ostream_iterator作为输出迭代器，在我们的例子中其就是从std::cout拷贝打印出的信息，并将各个元素使用逗号隔开：

       copy(begin(v), end(v), ostream_iterator<int>{cout, ", "});
       cout << '\n';
   }

10. 编译并运行，即有如下的输出。你能找到那些数字是由哪行的代码插入的吗？

    $ echo "1 2 3 4 5" | ./main
    -3, -2, -1, 1, 2, 123, 456, 789, 3, 4, 5,

How it works...

本节我们使用了很多不同类型的迭代适配器。他们有一点是共同的，会将一个对象包装成迭代器。

std::back_insert_iterator

back_insert_iterator可以包装std::vector、std::deque、std::list等容器。其会调用容器的push_back方法在容器最后插入相应的元素。如果容器实例不够长，那么容器的容量会自动增长。

std::front_insert_iterator

front_insert_iterator和back_insert_iterator一样，不过front_insert_iterator调用的是容器的push_front函数，也就是在所有元素前插入元素。这里需要注意的是，当对类似于std::vector的容器进行插入时，其已经存在的所有元素都要后移，从而空出位置来放插入元素，这会对性能造成一定程度的影响。

std::insert_iterator

这个适配器与其他插入适配器类似，不过能在容器的中间位置插入新元素。使用std::inserter包装辅助函数需要两个参数。第一个参数是容器的实例，第二个参数是迭代器指向的位置，就是新元素插入的位置。

std::istream_iterator

istream_iterator是另一种十分方便的适配器。其能对任何std::istream使用(文件流或标准输入流)，并且可以根据实例的具体特化类型，对流进行分析。本节中，我们使用了std::istram_iterator<int>(std::cin)，其会将整数从标准输入中拉出来。

通常，对于流来说，其长度我们是不知道的。这就存在一个问题，也就是end迭代器指向的位置在哪里？对于流迭代器来说，它就知道相应的end迭代器的位置。这样就使得迭代器的比较更加高效，不需要通过遍历来完成。这样就是为什么end流迭代器不需要传入任何参数的原因。

std::ostream_iterator

ostream_iterator和istream_iterator类似，不过是用来进行输出的流迭代器。与istream_iterator不同在于，构造时需要传入两个参数，且第二个参数必须要是一个字符串，这个字符串将会在各个元素之后，推入输出流中。这样我们就能很容易的在元素中间插入逗号或者换行的符号，以便用户进行观察。