嵌套类作为模板参数

Question

我尝试编写一个自定义的 STL 风格的容器。为了简单起见，假设它是一个列表。我查找了定义此类容器的标准方法：

template <typename T, typename A = std::allocator<T> > class mylist;

现在，我想使用嵌套类来管理列表的节点：

(inside mylist)
class node {
    T data;
    node *next;
}

据我了解，我不需要在 node 的定义前面放置 template 说明符，因为编译器将为 mylist 的模板参数的每个组合实例化单独的类 mylist<T,A>::node。

但是，现在我不仅需要为T 类型的数据本身分配内存，还需要为它们的包装器node 分配内存。因此，我希望默认模板参数的类型为std::allocator<mylist<T>::node>。不过，此时mylist 还没有被声明，编译器的不安是可以理解的：

error: `mylist' was not declared in this scope

如何解决这个难题？有两个限制：

• 通常，我会在不完全声明其内容的情况下声明缺失的类。但是，由于它嵌套在我要声明的内容中，所以这不是一个选项。
• 我需要嵌套node，因为它需要访问mylist 的分配器实例。例如，我在node 上声明了operator=，其中很多内存管理都是递归发生的。这对于列表来说可能是多余的，您可以在mylist 中执行此操作，从而消除node 对A 的参数依赖性，但这对于我正在实现的数据结构至关重要。

Answer 1

默认分配器的类型参数是什么并不重要，只是实际类型。您可以从std::allocator_traits 使用rebind_alloc：

Alloc::rebind<T>::other 如果存在，否则Alloc<T, Args> 如果此Alloc 是Alloc<U, Args>

得到你需要的东西：

template <typename T, typename A = std::allocator<T> >
class mylist {
    class node { ... };

    using NodeAlloc = typename std::allocator_traits<A>::template rebind_alloc<node>;
};

然后使用NodeAlloc 获取您的nodes。这样，如果用户没有指定分配器，您将获得默认的std::allocator<T>，然后使用std::allocator<node>。这正是你想要的，无需暴露node。

Answer 2

我需要嵌套节点，因为它需要访问 mylist 的分配器实例

不要那么肯定。他们可以成为朋友：

template <typename, class> class list;

template <typename T>
struct node {
    // ...
};

template <typename T, class Alloc=std::allocator<T> >
class list {
    friend node<T>;
    // ...
};

如果您不希望在您的文件之外访问 node，只需在您的头文件中省略它 (.h / .hpp)。