在 C++ 中子类化 std::pair 和 std::map答案

【问题标题】：Subclassing std::pair and std::map in C++在 C++ 中子类化 std::pair 和 std::map
【发布时间】：2013-09-01 16:37:24
【问题描述】：

    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <utility>
    #include <map>

    using namespace std;

    class MyPair: public pair<string, int>
    {
        int _ref;
    public:
        MyPair(): pair<string, int>(), _ref(0) {}
        MyPair(string arg1, int arg2): pair<string, int>(arg1, arg2), _ref(0) {}
        ~MyPair();
        void inc() {
            _ref++;
        }
        void dec() {
            _ref--;
            if (_ref == 0) delete this;
        }
    };

    class MyMap: public map<string, int>
    {
    public:
        MyMap(): map<string, int>() {}
        MyMap(const map<string, int>& mp): map<string, int>(mp) {
            //for(auto i=begin(); i!=end(); ++i) i->inc();
            //I want to perform that instruction above, but it gives me an error
        }
        ~MyMap() {
            //for(auto i=begin(); i!=end(); i++) i->dec();
            //same as here
        }
        void insertNewPair(MyPair * mypair) {
            insert(*mypair);
            mypair->inc();
        }
    };

    int main(int argc, char **argv)
    {
        MyMap mymap;
        mymap.insertNewPair(new MyPair("1", 1));
        mymap.insertNewPair(new MyPair("2", 2));
        cout << "mymap[\"1\"] = " << mymap["1"] << endl;
        cout << "mymap[\"2\"] = " << mymap["2"] << endl;
        return 0;
    }

我从 std::pair 子类化了一个类，以便我可以在其中附加一个引用计数器。我将其命名为“MyPair”。我还从 std::map 继承，并将其命名为“MyMap”。这样每次我在 MyMap 中插入新的 MyPair 时，它都会调用 MyPair 的 inc() 成员函数，以便 MyPair 将增加其 _ref 成员，这是其引用的计数器。如果我删除 MyMap 的一个实例，它会递减它所包含的每个 MyPair 的所有 _ref 成员函数。如果 MyPair 中的 _ref 为 0，则表示不再被引用，所以会自行删除。

上面的代码有效，因为我设法在 MyMap 中注释了一些代码行。当我取消注释它们时，编译器给我一个错误，说 std::pair 没有像 inc() 和 dec() 这样的成员，即使我在 main 函数中插入了 MyPair 实例。我知道编译器没有注意到我插入了包含这些成员的 MyPair 实例，而不仅仅是一个普通的 std::pair。

有没有一种方法可以在 MyMap 中调用 MyPair(inc() 和 dec()) 的那些成员？提前感谢您的回答。

【问题讨论】：

从他们那里派生已经够糟糕的了。公开这样做是自找麻烦。
试着更清楚地解释你在做什么。您只想创建一个引用的计数对。（这 5 个词总结了你的段落）也试着清楚地表明什么不起作用。（这里显示编译器的错误，让代码保持原样，不要注释错误）
正如已经解释过这个操作系统非常糟糕的代码。我建议你阅读一些关于 C++ 的好书，比如 Effective C++、Effective STL 和其他类似的书。现代 C++ 拥有所有工具，因此没有人会编写这样的代码。

标签： c++ stdmap std-pair

【解决方案1】：

首先，inheriting from standard containers is a very bad idea。

其次，我发现你的代码有很多问题：

过度使用动态内存：您在完全没有理由的地方使用new。请注意，您的对是 std::string 和 int，即 每对 12 个字节，具有常见的 std::string 实现（假设 32 位架构）。 std::string 用于保存 char 数组的指针的 4 个字节，字符串的大小计数器的 4 个字节和对的 int 的 4 个字节。所以这里没有理由使用动态内存。如果您想共享所有权，请使用 smart_pointer 或 std::reference_wrapper 之类的引用包装器。
根据上述问题，过度使用容易出错的原始指针。正如我所说，智能指针是更好的选择。

最后，我认为您的编译器错误是由于slicing 产生的：std::map 在内部使用std::pair 来存储值。当您插入您的配对时，该配对会被切片，因为 std::map::insert 将 const std::pair& 视为参数，并且派生类的引用被隐式转换为基类的引用。
因此，正如编译器所说，这对 (std::pair) 没有成员 inc() 和 dec()。

你继承了from std::pair，而不是std::pair继承了你的pair类。考虑典型的继承示例：

class animal
{
    void eat();
};

class dog : public animal
{
    void bark();
};

这里的重点是狗是动物，但动物不是狗（并非所有动物都是狗）。所以狗可以吃，因为它是动物，可以吠叫，因为它是狗。 但动物不会吠叫，因为从概念上讲它不是狗。
因此，如果您将狗视为动物，狗不会吠叫。

【讨论】：

谢谢。这是非常有用的。稍后我会按照您的建议进行操作（使用 std::reference_wrapper）。但是我认为如果我要制作自己的容器，我会让我的程序变慢，这就是为什么我选择从 std::map 子类化并利用它实现的搜索算法来查找键值。再次感谢您的帮助。

【解决方案2】：

您使用auto 发现类型（由begin 返回）是一个映射。而且地图没有公司。也许实现std::begin( MyMap ) 来检索正确的迭代器。

但你可能不应该派生，并且更多地包装一对。

【讨论】：