为什么我的自定义迭代器需要一个基于for循环的调用操作符?

时间:2016-06-11 10:37:38

标签: c++ ranged-loops

链接到mcve

我们定义一个矩阵,可以按行和按列进行迭代。这是行方式迭代器的实现:

template<class Real>
class RowIterator {
public:
    RowIterator() { }
    RowIterator(Real* begin, size_t rows, size_t cols) : begin(begin), rows(rows), cols(cols) { }

    Real* operator*() const { return begin; }
    Real& operator[](size_t col) const { return begin[col]; }

    bool operator!=(const RowIterator& it) const { return begin != it.begin; }
    RowIterator& operator++() { begin += cols; --rows; return *this; }

private:
    Real* begin;
    size_t rows, cols;
};

使用Range对象定义迭代我们的矩阵如下:

namespace details
{

template<class Iterator>
struct Range {
    Iterator begin, end;
    Range() { }
    Range(Iterator begin, Iterator end) : begin(begin), end(end) { }
};

template<class Iterator>
Iterator begin(const Range<Iterator>& range) { return range.begin; }
template<class Iterator>
Iterator end(const Range<Iterator>& range) { return range.end; }

}

using details::Range;
template<class Iterator>
Range<Iterator> make_range(Iterator begin, Iterator end) { return Range<Iterator>(begin, end); }

这基本上就是我们的使用代码:

Range<RowIterator<float>> make_row_range(float* mat, size_t rows, size_t cols) {
    return make_range(
        RowIterator<float>(mat, rows, cols),
        RowIterator<float>(mat + rows * cols, 0, cols));
}

int main() {
    size_t rows = 4, cols = 6;
    float* mat = new float[rows * cols];
    for(size_t i = 0; i < rows * cols; ++i)
        mat[i] = (float)i;
    auto rowrange = make_row_range(mat, rows, cols);

    // this loop works as expected
    std::cout << "begin, end" << std::endl;
    for(auto b = begin(rowrange), e = end(rowrange); b != e; ++b) {
        // using RowIterator<T>::operator[](size_t)
        std::cout << "start of row: " << b[0] << std::endl;
    }

    // this loop produces confusing compiler errors
    std::cout << "range based" << std::endl;
    for(auto row : rowrange) {                        // this is line 42
        // row is of type float*
        std::cout << "start of row: " << row[0] << std::endl;
    }
    return 0;
}

我编译了上面的MCVE并得到了以下编译器错误:

  • Visual Studio 2013(全部在第42行):

    error C2064: term does not evaluate to a function taking 0 arguments
    error C3536: '$S2': cannot be used before it is initialized
    error C3536: '$S3': cannot be used before it is initialized
    error C2100: illegal indirection
    error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'float *'
    
  • GCC 5.1(第42行):

    error: no match for call to '(RowIterator<float>) ()'
    
  • Clang 3.7.0(第42行):

    error: type 'RowIterator<float>' does not provide a call operator
    note: when looking up 'begin' function for range expression of type 'details::Range<RowIterator<float> >'
    

所有编译器都在搜索呼叫运营商。 为什么? As I understand,上面的迭代器为远程循环and it works when using the syntactical equivalence code from cppreference.com提供了最小的接口。

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

在写这个问题时,我提出了解决方案(橡胶SO调试?):编译器首先检查成员Range::beginRange::end并尝试调用这些导致缺少呼叫运营商。没有一个经过测试的编译器在其错误消息[1]中明确指出了这一点。解决方法是简单地重命名它们:

namespace range
{

template<class Iterator>
struct Range {
    // "begin" and "end" have ultra-special meaning in this context!!!
    Iterator range_begin, range_end;
    Range() { }
    Range(Iterator begin, Iterator end) : range_begin(begin), range_end(end) { }
};

template<class Iterator>
Iterator begin(const Range<Iterator>& range) { return range.range_begin; }
template<class Iterator>
Iterator end(const Range<Iterator>& range) { return range.range_end; }

}

Range的要求已明确定义(来源: cppreference.com ,强调我的):

  

begin_expr end_expr 的定义如下:

     

1如果 range_expression 是数组类型的表达式,那么    begin_expr __range end_expr (__range + __bound),其中__bound是数组中元素的数量(如果是数组)   该程序具有未知的大小或类型不完整的程序   不良形成的)

     

2如果 range_expression 是类型C的表达式,它具有   名为begin的成员和/或名为end的成员(无论如何   这种成员的类型或可访问性),然后 begin_expr 是   __range.begin() end_expr __range.end();

     

3否则, begin_expr begin(__range) end_expr 为   end(__range),通过参数依赖查找(非ADL)找到   不执行查找。)

[1]:Clang实际上已经接近了,尽管它的消息很模糊:我认为它是(adl)查找details::begin(Range)而不是直视Range::begin