通过派生实现map_keys_iterator：单个编译器错误

Question

我在周末再次使用 C++ 并注意到一些我不确定它来自哪里的东西。

Following the advice in this thread，我决定实现一个map_keys_iterator 和map_values_iterator。我采取了 - 我认为 - 推荐的方法，即从 std::map<K,V>::iterator 派生一个类并这样实现它：

template <typename K, typename V>
struct map_values_iterator:
public std::map<K,V>::iterator {
  // explicitly call base's constructor
  typedef typename std::map<K,V>::iterator mIterator;
  map_values_iterator (const mIterator& mi) : 
  mIterator(mi) {};

  const V& operator* () const { return (*this)->second; }
};

到目前为止，一切顺利，以下代码有效（nvm Unicode，我默认使用支持 i18n 的终端）：

typedef std::map<double,string> Map;
Map constants;
constants[M_PI] = "π";
constants[(1+sqrt(5))/2] = "φ";
constants[exp(M_PI)-M_PI] = "fake_20";
// ... fill map with more constants!
map_values_iterator<double, std::string> vs(constants.begin());
for (; vs != m.end(); ++vs) { 
    cout<< (vs != m.begin() ? ", " : "")<< *vs;
    }
cout<< endl;

这段代码打印出预期的结果，类似于（因为地图的元素是有序的）：

..., φ, ..., π, ...., fake_20, ....

所以我猜map_keys_iterator 也会以类似的方式工作。我注意到 Map 的 value_type 实际上是 pair<const K, V>，所以 keys 版本会返回一个值。

然而，必须声明迭代器的类型很笨拙，所以我想用经典的make_pair-like 习惯用法创建一个调用者。这就是麻烦开始的地方：

template <typename K, typename V>
map_values_iterator<K,V> map_values(const typename std::map<K,V>::iterator &i) {
    return lpp::map_values_iterator<K,V> (i);
}

template <typename K, typename V>
map_values_iterator<K,V> map_values(const typename std::map<K,V>::const_iterator &i) {
    return lpp::map_values_iterator<K,V> (i);
}

我比较确定这个函数有正确的签名和构造函数调用。但是，如果我尝试从代码中调用该函数：

auto vs= map_values(constants.begin());

我得到一个单一的 STL 编译器错误，格式如下：

error: no matching function for call to ‘map_values(std::_Rb_tree_iterator<std::pair<const double, std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > > >)’

我在这里假设在这种特殊情况下，整个_Rb_tree_iterator 实际上是正确的迭代器，map::iterator 是对其进行类型定义的；不过我不完全确定。我尝试提供更多重载以查看其中一个是否匹配（删除引用、删除 const、仅使用 non-const_iterator 变体等），但到目前为止，没有任何东西允许我感兴趣的签名。

如果我在调用函数之前将基本迭代器存储在变量中（如auto begin= constans.begin(); auto vs= map_values(begin);），我会得到完全相同的基本错误，只有不匹配调用的描述明显不同（因为它是“const blah& ")。

我第一次尝试实现这种迭代器是通过创建一个聚合 map::iterator 而不是继承的基类，并派生两个类，每个类都有足够的operator*，但该版本遇到的问题比上面，仍然迫使我复制太多的界面。所以我尝试了这个选项进行代码探险。

我试图寻找这个问题的答案，但我的 Google-fu 今天不是很强大。也许我遗漏了一些明显的东西，也许我忘记了推导的东西（尽管我几乎可以肯定我没有——迭代器不像容器），也许我实际上需要为地图指定所有模板参数，或者也许我的编译器坏了，但不管它是什么，我都找不到它，而且我很难理解编译器在这里抱怨的实际是什么。根据我之前的经验，如果您对 STL 做错了什么，您应该会看到大量错误，而不仅仅是 一个（这不是 STL 启动）。

所以...任何（封装良好的）指针都会受到赞赏。

Answer 1

原因是您的 K 和 V 类型参数位于不可推导的上下文中，因此您的函数模板甚至在重载解析期间都不会实例化。

再看一遍：

template <typename K, typename V>
map_keys_iterator<K,V> map_keys(const typename std::map<K,V>::iterator &i)

为此，C++ 编译器必须以某种方式从特定的iterator 类转到它的“父容器”类型——在本例中为map——以获取它的K 和V。一般来说，这是不可能的——毕竟，特定的iterator 可能是某个其他类的 typedef，而调用中的实际参数类型是其他类；编译器无法“追溯”它。因此，根据 C++ 标准，它甚至不会在这种情况下尝试 - 更一般地说，在任何情况下，你有 typename SomeType<T>::OtherType，而 T 是一个类型参数。

您可以做的是使整个参数类型成为模板类型参数。不过，这需要一些技巧来派生 K 和 V。

template <typename Iterator>
map_keys_iterator<
     typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type::first_type,
     typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type::second_type
> map_keys(Iterator i)

不幸的是，在调用您的类型的构造函数时，您还必须在函数体中重复这两个。

附带说明，迭代器通常按值传递（它们是轻量级的）。