为可转换为指针的迭代器特化一个类

Question

我正在尝试开发一个类，当它可以正确完成时，我可以通过迭代器语义有效地访问容器/指针，并且当迭代器无法转换为指针时，我想将迭代器范围复制到临时缓冲并返回该指针。为此，我编写了以下程序：

#include <cassert>
#include <vector>
#include <deque>
#include <list>

// General case copies data to temporary vector, in case iterators are from a list or otherwise.
template < typename Iterator, typename tag = std::iterator_traits < Iterator >::iterator_category >
class IteratorBuffer
{
    typedef typename std::iterator_traits < Iterator >::value_type T;

    std::vector < T > temp;
public:
    IteratorBuffer(Iterator begin, Iterator end) : temp(std::distance(begin, end)) 
    { 
        std::copy(begin, end, temp.begin()); 
    } 

    const T * data() { return temp.data(); }
};

// Special case should be invoked if Iterator can safely be treated as a pointer to the range.
template < typename Iterator >
class IteratorBuffer < Iterator, std::random_access_iterator_tag >
{
    typedef typename std::iterator_traits < Iterator >::value_type T;

    const T * temp;
public:
    IteratorBuffer(Iterator begin, Iterator end) : temp(&*begin) { }

    const T * data() { return temp; }
};

int main(int argc, char ** argv)
{
    std::vector < int > test1(10);
    IteratorBuffer < std::vector < int >::iterator > temp1(test1.begin(), test1.end());
    // This should be pointing to the data in test1.
    assert(temp1.data() == test1.data());

    std::list < int > test2;
    for(int i = 0; i < 10; ++i)
        test2.push_back(i);
    IteratorBuffer < std::list < int >::iterator > temp2(test2.begin(), test2.end());
    // This must not point to the beginning iterator.
    assert(temp2.data() != &*test2.begin());

    int test3[10];
    IteratorBuffer < int * > temp3(&test3[0], &test3[10]);
    // This should point to the array.
    assert(temp3.data() == &test3[0]);

    std::deque < int > test4;
    for(int i = 0; i < 10; ++i)
        test4.push_back(i);
    IteratorBuffer < std::deque < int >::iterator > temp4(test4.begin(), test4.end());
    // This must not point to the beginning iterator, not safe.
    assert(temp4.data() != &*test4.begin());
}

最后一次测试失败，因为 std::deque 的迭代器有 random_access_iterator_tag。

如何编写这个类以使其在一般情况下正常工作？

我想我应该提到我正在使用 VC++ 2010。

编辑：正如亚当所说（我害怕这个），这是不可能的。现在，我正在尝试定义我自己的特质，使我能够做到这一点。请参阅下面的尝试：

template < typename Iterator >
struct IteratorTraits 
{ 
    enum { IsPointerCompatible = false }; 
    typedef typename std::iterator_traits < Iterator >::value_type T;
};
template < typename T >
struct IteratorTraits < T * > 
{ 
    enum { IsPointerCompatible = true }; 
    typedef T T;
};
template < typename T >
struct IteratorTraits < const T * > 
{ 
    enum { IsPointerCompatible = true }; 
    typedef const T T;
};
//template < typename T >
//struct IteratorTraits < typename std::vector < T >::iterator > 
//{ 
//  enum { IsPointerCompatible = true };
//  typedef T T;
//};
//template < typename T, size_t N >
//struct IteratorTraits < typename std::array < T, N >::iterator > 
//{ 
//  enum { IsPointerCompatible = true };
//  typedef T T;
//};

我省略了 IteratorBuffer 类，因为它们与使用 std::iterator_traits 的类非常相似。

前两个特化有效，但两个注释特征结构将不起作用。我如何编写这些代码以使其正常工作，而不依赖于我的特定 STL 实现？

Answer 1

您可以明确地专门针对指针，然后针对可以以这种方式处理迭代器的任何容器（您知道）（std::vector 就是这种情况）。这并不是那么糟糕，因为没有一个容器的一般“特征”会说它的迭代器可以用作指针。这是容器提供者必须明确做出的保证。

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另请注意，IteratorBuffer 的通用版本至少默认为前向迭代器类别，并且会因仅输入迭代器而失败（因为它使用了两次范围）。