Question

假设我想在C ++中实现一个数据结构来存储面向图。由于STL容器，Arcs将存储在节点中。我希望用户能够以类似STL的方式迭代节点的弧。

我遇到的问题是我不想在Node类（实际上是一个抽象基类）中公开我将在具体类中实际使用的STL容器。因此，我不希望我的方法返回std :: list :: iterator或std :: vector :: iterator ...

我试过了：

class Arc;

typedef std::iterator<std::random_access_iterator_tag, Arc*> ArcIterator;  // Wrong!

class Node {
public:
  ArcIterator incomingArcsBegin() const {
    return _incomingArcs.begin();
  }
private:
  std::vector<Arc*> _incomingArcs;
};

但这不正确，因为vector :: const_iterator不能用于创建ArcIterator。那么这个ArcIterator可以是什么？

我发现这篇论文关于Custom Iterators for the STL，但它没有帮助。今天我一定有点沉重......;）

Answer 1

试试这个：

class Arc;
class Node {
private:
  std::vector<Arc*> incoming_;
public:
  typedef std::vector<Arc*>::iterator iterator;
  iterator incoming_arcs_begin()
  { return incoming_.begin(); }
};

在其余代码中使用Node :: iterator。当/如果更改容器，则必须在单个位置更改typedef。（您可以使用额外的typedef进一步进行存储，在本例中为vector。）

至于const问题，要么将vector的const_iterator定义为迭代器，要么将vector迭代器类型（const和非const版本）定义为vector。

Answer 2

查看Adobe的any_iterator：此类使用一种名为 type erase 的技术，通过该技术，底层迭代器类型隐藏在抽象接口后面。注意：由于虚拟调度，使用any_iterator会导致运行时损失。

Answer 3

我想认为应该有一种方法可以通过直接STL来做到这一点，类似于你想要做的事情。

如果没有，您可能希望使用boost's iterator facades and adaptors来定义自己的迭代器或将其他对象调整为迭代器。

Answer 4

要隐藏迭代器基于std::vector<Arc*>::iterator的事实，您需要一个委托给std::vector<Arc*>::iterator的迭代器类。 std::iterator不会这样做。

如果查看编译器的C ++标准库中的头文件，您可能会发现std::iterator本身并不是很有用，除非您只需要为{{1}定义typedef的类}，iterator_category等

正如Doug T.在他的回答中提到的，boost库有一些类，可以更容易地编写迭代器。特别是，如果您希望迭代器在取消引用而不是value_type时返回Arc，那么boost::indirect_iterator可能会有所帮助。

Answer 5

考虑使用Visitor Pattern并反转关系：不是向图表结构询问数据容器，而是将图形作为仿函数，让图形将该仿函数应用于其数据。

访问者模式是图表上常用的模式，请查看关于访问者概念的boost图表库文档。

Answer 6

如果你真的不希望该类的客户端知道它使用了下面的向量，但仍然希望它们能够以某种方式迭代它，那么你很可能需要创建一个转发所有它的类std :: vector :: iterator。

的方法

另一种方法是根据Node下面应该使用的容器类型来模拟Node。然后客户特别知道它正在使用什么类型的容器，因为他们告诉他们使用它。

就我个人而言，我认为将矢量封装远离用户通常是有意义的，但仍然提供其大部分（甚至一些）接口。它太薄了封装层，无法真正提供任何好处。

Answer 7

我查看了头文件VECTOR。

vector<Arc*>::const_iterator

是

的typedef

allocator<Arc*>::const_pointer

这可能是你的ArcIterator吗？像：

typedef allocator<Arc*>::const_pointer ArcIterator;

Answer 8

你可以对Node类进行模板化，并在其中输入iterator和const_iterator。

例如：

class Arc {};

template<
  template<class T, class U> class Container = std::vector,
  class Allocator = std::allocator<Arc*>
>
class Node
{
  public:
    typedef typename Container<Arc*, Allocator>::iterator ArcIterator;
    typedef typename Container<Arc*, Allocator>::Const_iterator constArcIterator;

    constArcIterator incomingArcsBegin() const {
      return _incomingArcs.begin();
    }

    ArcIterator incomingArcsBegin() {
      return _incomingArcs.begin();
    }
  private:
    Container<Arc*, Allocator> _incomingArcs;
};

我没有尝试过这段代码，但它给了你这个想法。但是，您必须注意使用ConstArcIterator只会禁止修改指向Arc的指针，而不是修改Arc本身（例如通过非const方法）。

Answer 9

C ++ 0x允许您使用automatic type determination执行此操作。

在新标准中，这个 for (vector::const_iterator itr = myvec.begin(); itr != myvec.end(); ++itr
可以用这个替换 for (auto itr = myvec.begin(); itr != myvec.end(); ++itr)

出于同样的原因，您将能够返回任何适当的迭代器，并将其存储在auto变量中。

在新标准出现之前，您必须对您的类进行模板化，或者提供抽象接口来访问列表/向量的元素。例如，您可以通过在成员变量中存储迭代器来实现，并提供成员函数，如begin()和next()。当然，这意味着一次只能有一个循环可以安全地迭代你的元素。

Answer 10

因为std::vector保证有连续的存储空间，所以这样做应该是完美的：

class Arc;
typedef Arc* ArcIterator;

class Node {
public:
    ArcIterator incomingArcsBegin() const {
        return &_incomingArcs[0]
    }

    ArcIterator incomingArcsEnd() const {
        return &_incomingArcs[_incomingArcs.size()]
    }
private:
    std::vector<Arc*> _incomingArcs;
};

基本上，指针的功能就像随机访问迭代器一样，它们是足够的替代品。

返回'任何类型的输入迭代器'而不是vector :: iterator或list :: iterator

10 个答案: