Question

我正在尝试为二叉树制作3个迭代器（3个类）（每个遍历一个），我希望它们共享相同的基类。

class BinaryTree
{
    class Iterator
    {
        virtual Iterator operator++() = 0;
    }

    class Iterator1 : public Iterator
    {

    }

    class Iterator2 : public Iterator
    {

    }

    class Iterator3 : public Iterator
    {

    }
}

我已经实现了他们在Iterator类中共享的方法。唯一不同的方法是构造函数和前缀++的重载。

我的想法是让重载的operator ++成为一个虚函数，以便它可以被Iterator1,2和3覆盖，因为我想使用这样的迭代器：

for(BinaryTree::Iterator it = t.begin(Preorder); it != t.end(); it++)
{
    // do stuff
}

我习惯了Java，在那里你可以创建一个抽象类型的对象，但是将它实例化为另一种类型。问题是在C ++中cannot allocate an object of abstract type。 begin方法是使用工厂模式生成的：它返回Iterator 1,2或3类型的对象。

有没有办法解决这个问题，以保持与for相同的语法？

Answer 1

请记住，在Java中，您不直接处理对象，而是指向对象。在C ++中，当您声明类型为x的变量时，您有x，而不是x派生的变量。如果要使用多态，则需要引用（x&）或指针（x*，shared_ptr<x>，unique_ptr<x>，...）。

所以，你的for循环应该是

for(BinaryTree::Iterator& it = t.begin_preorder(); it != t.end; it++)

BinaryTree::begin_preorder()应返回BinaryTree::Iterator#，其中#是与正确迭代器对应的数字。它不能返回BinaryTree::Iterator，因为你不能拥有那种类型的对象（它是抽象的）。 如果返回BinaryTree::Iterator&，则您将无法返回在函数中创建的（本地）对象，因为该函数退出后该对象将不再存在。如果返回引用，则引用所指向的实际对象必须缓存在t对象中。

我假设你想使用多态，因为在编译时你不一定知道你要使用哪个迭代器（因为如果你在编译时知道，那么多态是不必要的）。

如果您只想在for循环中保存一些输入并且不需要多态：

for(auto it = t.begin_preorder(); it != t.end; it++)

会正常工作。那么您不需要基类或虚拟成员函数。

Answer 2

您需要使用具有多态类型的指针或引用：

struct Test {
    struct Iterator {
        virtual Iterator &operator++() = 0;
        virtual ~Iterator() = 0;
    };

    struct Forward : public Iterator {
        int i;

        virtual Iterator &operator++()
        {
            i++;
            return *this;
        }
    };

    Iterator *forward()
    {
        return new Forward();
    }
};

int main()
{
    Test t;
    Test::Iterator &it = *t.forward();
    ++it;
    delete &it;
}

通过将多态隐藏在非多态包装类（pimpl或handle-body惯用法）后面，可以使这些事情更像常规迭代器：

class IteratorImpl {
    virtual IteratorImpl *clone() = 0;
    virtual void increment() = 0;
    virtual ~IteratorImpl() = 0;
};
// concrete subclasses

class iterator {
    std::unique_ptr<IteratorImpl> impl;

  public:
    // operator++() based on IteratorImpl::increment

    // copy constructor based on IteratorImpl::clone
};

抽象类作为类型，派生类作为C ++中的实例

2 个答案: