扩展向量迭代器以访问包含的类/结构的数据成员

Question

所以，我有一个类基于附加到字符串中每个字符的元数据进行字符串操作。在内部，我用std::vector<CharacterType> 表示它，其中CharacterType 包含有问题的字符等。这种内部表示对我很有用，但在操作结束时，类用户对字符串本身感兴趣。

为了做到这一点，我决定扩展std::vector<CharacterType>::iterator 以包含一个返回字符而不是CharacterType 的operator*() 方法。这是代码，它适用于 Windows 7 上的 Visual Studio 2008。但它是惯用的 C++ 吗？自 90 年代以来，我没有写太多 C++，所以如果我在做一些危险和/或邪恶的事情，我会很感激一些关于这种风格的反馈。 （在下面的代码中，我做了一个简化的CharacterType 结构，称为mytype——实际上这个结构要大得多。）

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

struct mytype {
    char c;
};

class myit : public std::vector<mytype>::iterator {
public:
    inline myit(std::vector<mytype>::iterator const &c)
        : std::vector<mytype>::iterator(c) {}
    char operator*() {
        const mytype &p =
            std::vector<mytype>::iterator::operator*();
        return p.c;
    }

    // Added these in a later edit, after thinking about a comment below
    typedef char value_type;
    typedef char *pointer;
    typedef char &reference;

private:
};

int
main()
{
    mytype test[] = { {'a'}, {'b'}, {'c'}, {'d'} };
    std::vector<mytype> vec(&test[0], &test[4]);
    myit i(vec.begin()), e(vec.end());
    std::string str(i, e);

    std::cout << str << std::endl;
    return 0;
}

假设这是一种很好的风格，是否适合使用 C++ 类型感知方法重载在 myit 中拥有多个 operator*() 方法，以便我可以使用相同的迭代器类来获取不同类型的另一个成员？还是使用模板会更好？例如，一个元数据是角色的语言，我希望能够以完全相同的方式提取std::vector<LanguageType>。想法？

此外，由于返回这些数据的方法不会影响对象的内部表示，为了 const 的正确性，我希望能够定义访问器 const。这可能意味着我需要修改上面的内容以使用const_iterator，但我还没有做到这一点。

提前感谢您的风格评论！

Answer 1

您不应该派生 std::vector （也不是其他 STL 容器），因为它的析构函数不是虚拟的，并且您可能会遇到未调用向量的析构函数并且出现内存泄漏的情况。

Answer 2

首先，我也希望能够在这么长时间的休息之后写出这么好的 C++，如果它发生在我身上的话！

说，排除你的CharacterType到char的简单转换运算符的原因是什么？类似：CharacterType::operator char();

当然，我们都知道运算符重载的问题（但在这两种情况下不会改变）...

关于你问的其他事情，你不能根据返回类型重载，所以你不可能有不同的 operator() 用于不同的返回类型，如果这就是你的意思的话。

但正如你所提到的，你可以为此使用模板。

Answer 3

我不相信你可以在同一个班级中有“几个operator*()重载”；大概你会想根据返回类型来消除歧义，但 C++ 不会这样做。

另外，直接从不相关的迭代器类型派生可能不是一个好主意。为了作为 STL 迭代器正确运行，迭代器类需要定义许多 typedef 等。如果像这样直接继承它们，你的任何一个都将没有意义。有关更多信息，请参见例如这篇文章在Custom Containers & Iterators for STL-Friendly Code.

Answer 4

您通过从 operator*() 返回 CharacterType 以外的类型来破坏多个迭代器协定。老实说 - 如果您迫切希望 CharacterType 可转换，只需给 CharacterType 一个 operator char()。

Answer 5

一些不同的人建议我研究转换运算符，我必须承认我完全忘记了。基于转换运算符的解决方案相当干净：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

struct mytype {
    char c;
    inline operator char () { return c; }
};

int
main()
{
    mytype test[] = { {'a'}, {'b'}, {'c'}, {'d'} };
    std::vector<mytype> vec(&test[0], &test[4]);
    std::string str(vec.begin(), vec.end());

    std::cout << str << std::endl;
    return 0;
}

...而且它并不涉及我担心听起来不祥的事情，例如违反 STL 迭代器合同。另外，似乎（尽管我还没有尝试过）如果我希望能够轻松复制字符串以外的其他内容（我原始问题中的 std::vector<LanguageType> 想法），我可以通过添加一个不同的cast 运算符，而迭代器派生技术需要更多样板，因为 C++ 中没有返回类型多态性，正如几个人向我指出的那样。

非常感谢您的回复，一旦我让代表这样做，我会为大家投票，以防您想知道为什么我还没有。