Question

我通过为每个节点创建一个类来建模一般的树结构，该类具有指向父节点，第一个子节点和第一个兄弟节点的指针，以及指向最后一个兄弟节点的指针（不需要但很有用）。对此，我正在添加一些额外的数据atd。我目前的实施是：

class TreeNode {
    typedef boost::shared_ptr<TreeNode> Ptr;
    typedef boost::weak_ptr<TreeNode> WPtr;

    WPtr p2parent;     ///< pointer to the parent node (NULL in the root)
    Ptr p2sibling;     ///< pointer to the first sibling (or NULL)
    Ptr p2child;       ///< pointer to the first child (or NULL)
    WPtr p2lastChild;  ///< pointer to the last child (not strictly needed)
};

正如您所看到的，我使用shared_ptr作为兄弟和子，因此只需删除它的根就可以删除整个树。对于指向parent的指针，我知道我不应该使用shared_ptr，因为这会创建循环，所以我必须在weak_ptr和原始指针（TreeNode *）之间做出选择 - 任何想法？

对于指向最后一个子节点的（可选）指针，选择在weak_ptr，shared_ptr和原始指针之间 - 为了使整个类内部一致，最佳选择是什么？

最后，我在结构上有几个迭代器，例如深度优先迭代器atd。迭代器应该在内部使用什么指针：raw pointer，weak_ptr或shared_ptr？这三种方法有哪些优点？

Answer 1

shared_ptr总是过度杀伤：它是一棵树，所以没有节点的共享所有权。每个节点都有一个所有者：其父级。

如果您使用的实现支持它，则应使用std::unique_ptr作为两个子指针和指向根节点的指针。如果您的实现不支持std::unique_ptr，则可以使用std::auto_ptr，但您需要明确使节点类不可复制。在任何一种情况下，您都可以使用原始指针将指针返回到父级。

（请注意，无论您使用何种类型的指针，您都需要为树类编写复制构造函数和复制赋值运算符：隐式声明的指针不具有正确的语义。）

迭代器只需要一个指向它所指向的元素的原始指针。

Answer 2

对于父指针：您必须确保它始终指向父级中子项的setter中的实际父级，因此向Treenode析构函数添加unset相对简单。在这种情况下，哑指针会这样做。

对于最后一个孩子指针：要让它保持最新状态还需要做更多的工作，如果你做了那些工作，你会发现你已经涵盖所有情况并且不需要智能任何其他指针。所以哑指针也会在这里做。

你可以使用weak_ptr来获得一些额外的安全性，虽然你应该断言他们没有过期，因为这意味着你忘了取消它们，这可能意味着你没有正确管理它们。

迭代器：应该使用智能指针。

如果他们使用shared_ptr，即使您修改树并断开连接，他们也会保持子树的活动。
如果他们使用weak_ptr，当删除指向的节点时，将使自身无效（您必须检查指针在许多地方仍然有效）。

选择取决于您想要的语义。

用于建模一般树结构的智能指针＆amp;它的迭代器

2 个答案: