深入C++ Array類的迭代器實現

在C++中，數組類（Array class）通常是通過自定義的迭代器（iterator）來實現迭代功能的。迭代器是一種用于訪問容器中元素的對象，它可以指向容器中的特定位置，并支持對元素進行訪問、修改和移動等操作。

在實現Array類的迭代器時，通常需要定義兩種類型的迭代器：正向迭代器和逆向迭代器。正向迭代器用于按照順序訪問數組中的元素，而逆向迭代器則用于按照相反的順序訪問數組中的元素。

以下是一個簡單的示例，演示了如何實現Array類的迭代器：

#include <iostream>

template <typename T, int size>
class Array {
private:
    T data[size];
public:
    // 正向迭代器
    class Iterator {
    private:
        T* ptr;
    public:
        Iterator(T* p) : ptr(p) {}
        
        T& operator*() { return *ptr; }
        
        Iterator& operator++() {
            ++ptr;
            return *this;
        }
        
        bool operator!=(const Iterator& other) const {
            return ptr != other.ptr;
        }
    };
    
    // 逆向迭代器
    class ReverseIterator {
    private:
        T* ptr;
    public:
        ReverseIterator(T* p) : ptr(p) {}
        
        T& operator*() { return *ptr; }
        
        ReverseIterator& operator++() {
            --ptr;
            return *this;
        }
        
        bool operator!=(const ReverseIterator& other) const {
            return ptr != other.ptr;
        }
    };
    
    Iterator begin() { return Iterator(data); }
    Iterator end() { return Iterator(data + size); }
    
    ReverseIterator rbegin() { return ReverseIterator(data + size - 1); }
    ReverseIterator rend() { return ReverseIterator(data - 1); }
    
    T& operator[](int index) { return data[index]; }
};

int main() {
    Array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    // 正向迭代器
    for (Array<int, 5>::Iterator it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) {
        std::cout << *it << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    // 逆向迭代器
    for (Array<int, 5>::ReverseIterator rit = arr.rbegin(); rit != arr.rend(); ++rit) {
        std::cout << *rit << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    return 0;
}

在這個例子中，我們定義了一個Array類，其中包含正向迭代器（Iterator）和逆向迭代器（ReverseIterator）。正向迭代器用于按照順序訪問數組中的元素，而逆向迭代器則用于按照相反的順序訪問數組中的元素。

我們還實現了begin()和end()方法來返回正向迭代器的起始和結束位置，以及rbegin()和rend()方法來返回逆向迭代器的起始和結束位置。通過使用這些迭代器，我們可以對Array類中的元素進行循環遍歷，并輸出它們的值。

總的來說，實現Array類的迭代器可以幫助我們更方便地對數組中的元素進行操作和訪問，提高了代碼的靈活性和可讀性。