在reverse_iterator

Question

我正在为C ++ 11编写一个JSON类，请参阅http://github.com/nlohmann/json。我的中心数据结构是一个将JSON值类型（null，数组，对象，字符串，bool，数字）包装在一个联合中并通过一个漂亮的C ++接口提供它的类。由于数组（通过std::vector实现）和对象（std::map）带有自己的迭代器，我实现了一个＆＃34;包装器＆＃34; iterator将对operator++或operator->的调用委托给相应的成员变量。此外，我实现了两个附加函数std::string key()来访问JSON对象的密钥，reference value()作为operator*()的别名。

到目前为止，非常好（请参阅https://github.com/nlohmann/json/blob/master/src/json.hpp了解完整的源代码）...

然后我想实施reverse_iterator和const_reverse_iterator。这里出现了问题。

• 如果我通过using reverse_iterator = std::reverse_iterator<iterator>;和using const_reverse_iterator = std::reverse_iterator<const_iterator>;认识到它们，一切都很好，但key()或{{value()和reverse_iterator功能不可用1}}对象。
• 如果我实现自己的const_reverse_iterator类reverse_iterator，我需要再次实现整个班级。仅为class reverse_iterator : public std::reverse_iterator<typename basic_json::iterator>和key()提供实现，但对于value()以及我希望使用operator++()适配器免费获得的所有其他内容也是不够的

我花了很长时间寻找答案，但是我发现所有参考文献要么抓不完整的玩具示例，要么得出结论：迭代器是努力的，人们应该转向Boost ......

所以这是我的问题：

1. 如何从我的自定义类std::reverse_iterator创建reverse_iterator，以便它继承尽可能多的功能？
2. 如果超出标准内容的继承行为无法自动生效，如何在不重复自己的情况下编写iterator？

非常感谢任何帮助！

Answer 1

不幸的是，我没有得到答案，所以这就是我所做的。也许一个丑陋的解决方案会激起某人发布更好的东西： - ）

背景

所以我学到的第一件事是std::reverse_iterator只是封装了一个＆＃34; normal＆＃34;迭代器（称为current，可通过base()访问）并建立反向迭代器的关系，即＃34;左边的一个元素＆＃34;而不是＆＃34;正常＆＃34;迭代器。

（来自cppreference.com的图片）

通用解决方案

只要＆＃34;正常＆＃34;迭代器具有标准接口，不使用任何附加功能，即行

using reverse_iterator = std::reverse_iterator<iterator>;
using const_reverse_iterator = std::reverse_iterator<const_iterator>;

足以将您自己的迭代器类自动转换为反向迭代器。

使用成员函数

reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }
reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }
const_reverse_iterator crbegin() const { return const_reverse_iterator(cend()); }
const_reverse_iterator crend() const { return const_reverse_iterator(cbegin()); }

可以进行反向迭代，例如像

这样的代码

for (my_container::reverse_iterator rit = c.rbegin(); rit != c.rend(); ++it)
{
   // rit will iterator container c in reverse order
}

作品。

向迭代器添加更多功能

正如我在问题中写的那样，我将iterator课程扩展为另外两名成员key()和value()。前者允许在迭代期间快速访问JSON对象的键。后者是写it.value()而不是*it的别名。不幸的是，上述方法并没有将这些功能继承到reverse_iterator。

为了丰富用户定义的反向迭代器，我们需要从std::reverse_iterator<iterator>继承并委托对基本迭代器的调用。不幸的是，我发现除了手动执行此操作之外没有其他方法。对于上述功能，这看起来如下：

class reverse_iterator : public std::reverse_iterator<iterator>
{
  ...

  std::string key() const
  {
      auto it = --this->base();
      return it.key();
  }

  reference value() const
  {
      auto it = --this->base();
      return it.operator * ();
  }  
}

最棘手的部分是你需要实现＆＃34;逐个＆＃34;手动关系：

1. 通过base()检索基础迭代器。
2. 减少它指向＆＃34;右＆＃34; （左，实际......）元素。
3. 调用所需的功能。

有了这个，我们差不多完成了。差不多，因为上面代码中的...。剩下要做的是将对operator++等函数的所有其他调用委托给基类。我现在找到了让其他人参加这个无聊代表团的方法。

因此该类包含类似

的代码

using base_iterator = std::reverse_iterator<iterator>;

reverse_iterator operator++(int)
{
    return base_iterator::operator++(1);
}

reverse_iterator& operator++()
{
    base_iterator::operator++();
    return *this;
}

（注意base_iterator的定义。）

那就是它。我们现在有了用户定义的反向迭代器，它允许我们编码

for (my_container::reverse_iterator rit = c.rbegin(); rit != c.rend(); ++it)
{
   std::cout << rit.key() << '\n';
}

清理

在关于Github的讨论中，gregmarr建议将reverse_iterator和const_reverse_iterator类合并到一个模板类中，如

template<typename Base>
class json_reverse_iterator : public std::reverse_iterator<Base>
{
  public:
    /// shortcut to the reverse iterator adaptor
    using base_iterator = std::reverse_iterator<Base>;
    /// the reference type for the pointed-to element
    using reference = typename Base::reference;

    /// create reverse iterator from iterator
    json_reverse_iterator(const typename base_iterator::iterator_type& it)
        : base_iterator(it) {}

    /// create reverse iterator from base class
    json_reverse_iterator(const base_iterator& it) : base_iterator(it) {}

...
}

这允许写

using reverse_iterator = json_reverse_iterator<iterator>;
using const_reverse_iterator = json_reverse_iterator<const_iterator>;

并且快乐。

完整示例

有关完整代码，请参阅here。

我仍然希望看到避免重复大多数功能的解决方案，但这个对我来说已经足够了。由于我在很长一段时间内没有找到更好的东西，我决定分享它。