答案是实现迭代器模式需分离遍历与聚合逻辑，定义抽象迭代器接口（如current、next、is_done），聚合类提供create_iterator创建具体迭代器，具体迭代器持聚合引用并维护索引，通过友元或接口访问数据，避免暴露结构，使用指针或引用减少拷贝，示例中MyVector用动态数组存储，VectorIterator实现正向遍历，用户通过统一接口访问元素，更换底层容器无需修改外部代码，支持扩展多种遍历方式，符合单一职责与开闭原则，需注意迭代器内存管理，推荐智能指针避免泄漏。
在C++中实现迭代器模式的关键是将遍历逻辑从聚合类中分离出来，这样既能隐藏内部数据结构，又能提供统一的访问接口。核心思路是定义一个抽象迭代器接口，让具体迭代器实现该接口，并通过聚合类提供创建迭代器的方法。
定义迭代器接口
迭代器应支持基本操作：获取当前元素、移动到下一个位置、判断是否结束。可以使用纯虚函数定义通用行为。
- current()：返回当前指向的元素
- next()：将迭代器前移一步
- is_done()：判断是否已遍历完成
实现具体聚合与迭代器
假设聚合对象内部使用动态数组存储数据，但对外不可见。具体迭代器持有对聚合对象的引用或指针，并维护当前位置索引。
- 聚合类（如 MyVector）提供 create_iterator() 方法返回指向自身的迭代器
- 迭代器通过友元或公共访问接口读取聚合内容，但不暴露底层结构
- 使用指针或引用避免拷贝开销，提升效率
示例代码结构
以下是一个简化实现：
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class Iterator {
public:
virtual ~Iterator() = default;
virtual int current() const = 0;
virtual void next() = 0;
virtual bool is_done() const = 0;
};
class MyVector {
int* data;
size_t size;
public:
MyVector(int arr[], size_t n) : size(n) {
data = new int[n];
for (size_t i = 0; i < n; ++i) data[i] = arr[i];
}
~MyVector() { delete[] data; }
Iterator* create_iterator() const;
};
class VectorIterator : public Iterator {
const MyVector& vec;
size_t index;
public:
VectorIterator(const MyVector& v) : vec(v), index(0) {}
int current() const override { return vec.data[index]; }
void next() override { ++index; }
bool is_done() const override { return index >= vec.size; }
};
Iterator MyVector::create_iterator() const {
return new VectorIterator(this);
}
使用方式与优势
用户只需通过迭代器接口遍历元素，无需了解聚合内部如何存储。
- 更换底层容器（如数组改为链表）时，外部代码无需修改
- 可实现多种遍历方式（正向、逆向、过滤等），只需新增迭代器类型
- 符合单一职责原则和开闭原则
基本上就这些。只要把访问和遍历分开，就能在不暴露细节的前提下灵活控制遍历过程。不复杂但容易忽略的是内存管理——记得释放迭代器，或者用智能指针自动处理。
