为写入指针 API 创建一个行为良好的迭代器

Question

我必须为仅具有旧式“写出指针”访问器的 API 创建一个迭代器。有问题的 API 是 OGR 的；有问题的课程之一是OGRLineString（供参考：http://www.gdal.org/classOGRLineString.html）。该类存储了一些点，可以使用以下getter方法访问：

 void OGRLineString::getPoint(int pos, OGRPoint *out)

为了使用访问器，创建一个新的OGRPoint 对象并将指向它的指针传递给方法，该方法将数据写入分配的对象。例如：

OGRPoint *p = new OGRPoint();
lineString->getPoint(0, p);

现在，我想实现一个（类似 STL）的迭代器。即使我在各处放置大警告标志，说明提供的OGRPoints 是不可修改的（即const），并且如果另一段代码修改了正在迭代的OGRLineString，我也不会更新，我得到OGRPoint const &operator*() const 的内存泄漏问题，因为 API 要求我传递自定义分配的 OGRPoint 实例，但迭代器必须分配一个。另外，当迭代器本身被删除时，迭代器返回的OGRPoints 不应该被删除。此外，OGRLineString 不存储为getPoint 复制的OGRPoint 的实际实例，而是存储x/y/z 坐标的简单结构；所有必需的附加信息（例如，空间参考）都复制到访问器中。因此，一个简单的#define private public hack 将无济于事。

是否有任何理智/干净的方式来添加迭代器而不修改OGRLineString 的原始来源？例如，有没有办法向原始类添加特性或修改它，就像 Ruby 的“猴子补丁”特性那样？或者观察容器的生命周期以清理迭代器返回的OGRPoint 实例？

Answer 1

这假设 OGRPoint 是可复制构造的。如果没有，请使用智能指针。

#include <iterator>

#include <ogr_geometry.h>

struct OGR_SimpleCurve_Points_Iterator : std::iterator< std::random_access_iterator_tag, const OGRPoint >
{
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator( OGRSimpleCurve* curve=nullptr, int index=0 )
        : curve(curve), index(index) {}

    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& operator++() { ++index; return *this; }
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator operator++(int) { OGR_SimpleCurve_Points_Iterator ret(*this); ++index; return ret; }
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& operator--() { --index; return *this; }
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator operator--(int) { OGR_SimpleCurve_Points_Iterator ret(*this); --index; return ret; }

    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& operator+=(int n) { index+=n; return *this; }
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& operator-=(int n) { index-=n; return *this; }

    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator operator+(int n) { return OGR_SimpleCurve_Points_Iterator{curve,index+n}; }
    OGR_SimpleCurve_Points_Iterator operator-(int n) { return OGR_SimpleCurve_Points_Iterator{curve,index-n}; }

    int operator-(const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other) { return index-other.index; }

    OGRPoint operator*() { OGRPoint p; curve->getPoint(index,&p); return p; }

    OGRPoint operator[](int ofs) { OGRPoint p; curve->getPoint(index+ofs,&p); return p; }

    bool operator == ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index==other.index; }
    bool operator != ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index!=other.index; }
    bool operator  > ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index >other.index; }
    bool operator >= ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index>=other.index; }
    bool operator  < ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index <other.index; }
    bool operator <= ( const OGR_SimpleCurve_Points_Iterator& other ) { return index<=other.index; }

private:
    OGRSimpleCurve* curve;
    int index;
};

OGR_SimpleCurve_Points_Iterator begin( OGRSimpleCurve* curve )
{
    return OGR_SimpleCurve_Points_Iterator{curve};
}

OGR_SimpleCurve_Points_Iterator end( OGRSimpleCurve* curve )
{
    return OGR_SimpleCurve_Points_Iterator{curve,curve->getNumPoints()};
}

Answer 2

class this_is_my_iterator;

class OutputOGRPoint {
    explicit OutputOGRPoint(this_is_my_iterator* parent_)
        :parent(parent_), p(new OGRPoint()) 
    {}
    ~OutputOGRPoint();
    operator OGRPoint *() {return p;}

    OutputOGRPoint(OutputOGRPoint &&)=default;
    OutputOGRPoint&operator=(OutputOGRPoint &&)=default;
private:    
    this_is_my_iterator* parent;
    std::unique_ptr<OGRPoint> p;
};

class this_is_my_iterator {
    OutputOGRPoint operator*()(return OutputOGRPoint(this);}
private:
    friend OutputOGRPoint;
    void apply_operator_star_changes(OGRPoint *p);
};

inline OutputOGRPoint::~OutputOGRPoint()
{parent->apply_operator_star_changes(p);}

当您需要管理返回值生命周期的代码时，使用此“伪指针”返回类型。它还可以用于为实际上不存在的内部成员“返回可变引用”。 vector<bool> 在内部使用位域而不是 bool 对象，但使用相同的模式从 operator[] 返回可变引用。