在构造时将 C++ 迭代器范围连接到 const 向量成员变量中

Question

我有一个 X 类，我在这里提供了一个 sn-p：

class X {
  public:
    template <typename Iter>
    X(Iter begin, Iter end) : mVec(begin, end) {}

  private:
    vector<Y> const mVec;
};

我现在想为这个类添加一个新的连接构造函数，比如：

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) : mVec(???) { ??? }

这样的构造函数会将两个范围 [begin1, end1) 和 [begin2, end2) 连接到 mVec 中。挑战是

1) 我想保留 mVec 上的 const，以便在 X 的其他方法中将其视为常量。

2) 我希望尽可能避免不必要的副本。也就是说，一种解决方案是有一个静态方法，它构造一个非常量临时到范围 1，插入范围 2 并返回它，然后定义连接构造函数到

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) 
  : mVec(concatenate(begin1, end1, begin2, end2)) { }

但我相信这至少会复制所有值一次。

Answer 1

很好的问题。我会尝试实现一个特定的迭代器包装类型，将两个范围变成一个范围。类似于：

// compacted syntax for brevity...
template <typename T1, typename T2>
struct concat_iterator
{
public:
   typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
   typedef typename iterator_traits<T1>::value_type value_type;
   typedef *value_type pointer; 
   typedef &value_type reference;

   concat_iterator( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 ) 
      : seq1( b1 ), seq1end( e1 ), seq2( b2 ), seq2end( e2 );
   iterator& operator++() {
      if ( seq1 != seq1end ) ++seq1;
      else ++seq2;
      return this;
   }
   reference operator*() {
      if ( seq1 != seq1end ) return *seq1;
      else return *seq2;
   }
   pointer operator->() {
      if ( seq1 != seq1end ) return &(*seq1);
      else return &(*seq2);
   }
   bool operator==( concat_iterator const & rhs ) {
      return seq1==rhs.seq1 && seq1end==rhs.seq2 
          && seq2==rhs.seq2 && seq2end==rhs.seq2end;
   }
   bool operator!=( contact_iterator const & rhs ) {
      return !(*this == rhs);
   }
private:
   T1 seq1;
   T1 seq1end;
   T2 seq2;
   T2 seq2end;
};

template <typename T1, typename T2>
concat_iterator<T1,T2> concat_begin( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 )
{
   return concat_iterator<T1,T2>(b1,e1,b2,e2);
}
template <typename T1, typename T2>
concat_iterator<T1,T2> concat_end( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 )
{
   return concat_iterator<T1,T2>(e1,e1,e2,e2);
}

现在你可以使用：

 class X {
 public:
    template <typename Iter, typename Iter2>
    X(Iter b1, Iter e1, Iter2 b2, Iter2 e2 ) 
      : mVec( concat_begin(b1,e1,b2,e2), concat_end(b1,e1,b2,e2) ) 
    {}

  private:
    vector<Y> const mVec;
};

或者（我刚刚想到）你不需要重新声明你的构造函数。让你的调用者使用辅助函数：

X x( concat_begin(b1,e1,b2,e2), concat_end(b1,e1,b2,e2) );

我没有检查代码，只是在我的脑海中输入了它。它可以编译也可以不编译，它可以工作也可以不工作……但是您可以以此为起点。

Answer 2

最好放弃const（你为什么还要坚持呢？）。

否则，您必须构建一个连接迭代器。代码挺多的，更多请查看this thread。

Answer 3

根据您的观点，C++ 最好或最差的特性之一是，您可以在必要时滥用它来完成工作。在这种情况下，const_cast 是受害者：

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) : mVec(begin1, end1) {
    const_cast<vector<Y>&>(mVec).insert(mVec.end(), begin2, end2);
}

我可能有一些细节错误，我没有尝试编译这个。但它应该给你的想法。

Answer 4

您的静态方法可能没有您想象的那么糟糕，这取决于您的编译器所做的优化。而在 C++0x 中，移动构造函数将删除当前正在发生的任何复制。

同时使用包装迭代器。代码不会像 avakar 链接到的线程那么糟糕，因为您只需要实现一个input iterator。

Answer 5

1) 我想保留 mVec 上的 const，以便在 X 的其他方法中将其视为常量。

• 这是const 在成员变量上的奇怪用法。它违背了良好的设计。根据定义，构造是一个需要对象发生变化的过程。

• 关于保持对象不可修改的要求——使用适当的封装。您应该使用const-member 函数来为您的类的客户公开基于您的mVec 的任何功能。

2) 我希望尽可能避免不必要的副本。也就是说，一种解决方案是有一个静态方法，它构造一个非常量临时到范围 1，插入范围 2 并返回它，然后定义连接构造函数到

您应该查看一般的移动构造函数和右值引用（C++0x 的承诺目标）。阅读此article。