Wzorzec projektowy iterator

Stronę tą wyświetlono już: 1181 razy

Opis wzorca projektowego iterator

Wzorzec projektowy iterator należy do wzorców czynnościowych. Jego celem jest udostępnienie jednolitego interfejsu umożliwiającego iterowanie po elementach znajdujących się wewnątrz danej klasy. W językach udostępniających pętle foreach istnieje możliwość zaimplementowania w swojej własnej klasie iteracji obsługiwanej przez tą pętlę poprzez dziedziczenie i obsłużenie odpowiedniego interfejsu. W C# jest to interfejs iEnumerable. W C++ sprawa wygląda nieco inaczej, gdyż w tym języku nie ma pętli foreach, lecz zasada pozostaje wbrew pozorom taka sama (zamiast foreach używa się do while.

Przykładowy diagram UML wzorca projektowego iterator

Na poniższym diagramie głównym elementem jest klasa Stack, która dziedziczy po interfejsie iIterative. Interfejs ten ma jedną metodę czysto wirtualną iterator, którą klasa Stack musi obsłużyć. Celem tejże metody jest zwrócenie interfejsu iIterator, który dziedziczony jest przez klasę StackIterator. Klasa ta (w tym przypadku) jest wykorzystywana w przebiegły skądinąd sposób do tworzenia elementów stosu klasy Stack.

W rozpatrywanym przypadku interfejs iIterative jest używany jako argument trzech funkcji iterujących po elementach stosu:

  • sum - sumuje elementy stosu;
  • write - wypisuje elementy stosu;
  • average - zwraca średnią elementów stosu

Powyższe funkcje wykorzystują interfejs iIterative w celu pozyskania interfejsu iIterator, co z kolei umożliwia iterację po elementach stosu.

Przykładowy diagram UML wzorca projektowego iterator
Rys. 1
Przykładowy diagram UML wzorca projektowego iterator

Przykładowa implementacja wzorca projektowego iterator w C++

Listing 1
  1. #include <iostream>
  3. class iIterator{
  4. public:
  5. virtual iIterator* next() = 0;
  6. virtual int getValue() const = 0;
  7. };
  9. class StackIterator : public iIterator{
  10. StackIterator* iter;
  11. int value;
  12. public:
  13. inline StackIterator(int value) : value(value), iter(NULL) {}
  14. inline StackIterator(int value, StackIterator* iter) : value(value), iter(iter) {}
  16. virtual iIterator* next(){
  17. return iter;
  18. }
  20. void push(int value){
  21. iter = new StackIterator(value, iter);
  22. }
  24. inline virtual int getValue() const {
  25. return value;
  26. }
  28. virtual ~StackIterator(){
  29. std::cout << "Delete iter: " << value << std::endl;
  30. if(iter){
  31. delete iter;
  32. iter = NULL;
  33. }
  34. }
  35. };
  37. class iIterative{
  38. public:
  39. virtual iIterator* iterator() = 0;
  40. };
  42. class Stack : public iIterative{
  43. StackIterator* root;
  44. public:
  45. inline Stack() : root(NULL){}
  47. void addValue(int value){
  48. if(root){
  49. root->push(value);
  50. }else{
  51. root = new StackIterator(value);
  52. }
  53. }
  55. virtual iIterator* iterator(){
  56. return root;
  57. }
  59. ~Stack(){
  60. if(root){
  61. delete root;
  62. }
  63. }
  64. };
  66. void write(iIterative* iterative){
  67. iIterator* iter = iterative->iterator();
  69. if(iter){
  70. do{
  71. std::cout << "Iter: " << iter->getValue() << std::endl;
  72. }while(iter = iter->next());
  73. }
  74. }
  76. int sum(iIterative* iterative){
  77. int s = 0;
  79. iIterator* iter = iterative->iterator();
  81. if(iter){
  82. do{
  83. s += iter->getValue();
  84. }while(iter = iter->next());
  85. }
  87. return s;
  88. }
  90. float average(iIterative* iterative){
  91. float a = 0;
  92. int n = 0;
  94. iIterator* iter = iterative->iterator();
  96. if(iter){
  97. do{
  98. a += iter->getValue();
  99. n++;
  100. }while(iter = iter->next());
  101. }
  103. return a / n;
  104. }
  106. int main(){
  107. Stack stack;
  109. stack.addValue(100);
  110. stack.addValue(400);
  111. stack.addValue(300);
  113. write(&stack);
  115. std::cout << "Sum of elements is: " << sum(&stack) << std::endl;
  116. std::cout << "Average of elements is: " << average(&stack) << std::endl;
  118. std::cin.get();
  119. return 0;
  120. }

Wynik działania powyższego kodu:

Iter: 100
Iter: 300
Iter: 400
Sum of elements is: 800
Average of elements is: 266.667
Strony powiązane
strony powiązane
  1. sourcemaking.com/design_patterns/iterator - strona opisująca wzorzec projektowy iterator [En]
  2. pl.wikipedia.org - opis tego wzorca na stronie Wikipedii

Komentarze