C++ 设计容器和管理列表返回答案

【问题标题】：C++ designing containers and managing list returnC++ 设计容器和管理列表返回
【发布时间】：2010-11-25 14:50:56
【问题描述】：

我正在开发一个作为另一个类的容器的类。在容器类中，我必须实现一个方法来获取集合中的所有元素。我的容器类使用 std::deque。

我应该返回对双端队列的引用吗？我应该返回双端队列的副本吗？（我的上帝告诉我这不是答案...... :)）我应该返回一个数组吗？ ... 在这种情况下，最佳做法是什么？谢谢

【问题讨论】：

问问自己为什么需要访问容器类之外的内部对象。您可能正在破坏封装。也许您可以添加一个方法，允许您通过传入一个函数来修改每个内部对象？

标签： c++ containers return

【解决方案1】：

恕我直言，最佳做法是使用 iterator design pattern 并返回迭代器

就您的特定示例而言，我会这样做：

class myContainer
{
public: 
   typedef std::deque<X> actual_container_type;
   typedef actual_container_type::iterator iterator;
   typedef actual_container_type::const_iterator const_iterator;
   //etc...

   iterator begin() {return cont.begin(); }
   const_iterator begin() const {return cont.begin(); }
   iterator end() {return cont.end(); }
   const_iterator end() const {return cont.end(); }

   //you may choose to also provide push_front and push_back... or whatever :)


  private:
     actual_container_type cont;
}

【讨论】：

在您的情况下，您返回的迭代器是来自现有 STL 类的迭代器。返回他们自己的迭代器的用户应该从 std::iterator 派生他们的类，以便它获取属性和 typedef。如果迭代器是指针，则无需这样做。
谢谢，有道理。现在我可以更好地移动并清楚地看到......谢谢:)
啊，抱歉，有一件事......编译器如何知道我何时收集迭代器 begin() 或 const_iterator begin()？
@Andry：如果在 const 对象上调用该函数，则将调用 const 版本，否则将调用非常量版本。不要忘记成员函数的对象参数（this）也参与重载决议，而 MyContainer& 和 const MyContainer& 是不同的类型（为了重载决议）
啊，是的，好的，现在很多事情都变得更好了 :) 好吧，好的，我明白了在 c++ 中是如何处理引用的，但仍然不明白一件事：考虑有 void f(int&)和 void g(const int&)，Bruce Eckel 在 Thinking in C++ 2nd edition 中告诉我调用 f(1) 是错误的，而编译器在请求 g(1) 时不会出现问题。为什么会发生这种情况？

【解决方案2】：

只需将begin()、end()、size() 和operator[] 包装起来就可以了。

【讨论】：

是的，谢谢，这是 c++ 中的一种常见模式，:) 很明显我不是专家... :) 但只有一个问题：编译器如何知道我何时整理迭代器 begin() 或 const_iterator begin()？
这取决于上下文，如果你的对象是const，它会调用const_iterator begin() const;请注意，重载的是最右边的 const，而不是返回类型。

【解决方案3】：

迭代器模式很好，但你暴露了你的实现细节。它可能会被滥用并破坏您的班级内部。这些对于 API 来说都是坏事，您应该设计针对这种情况的保护措施。

这听起来很浪费，但最安全的方法是将集合的副本作为 std::vector 返回。

【讨论】：

但是 const_iterator 无论如何都会为复制的 std::vector 上的 const_iterator 提供相同的输出，对吧？（除非在此期间修改了数据，但随后所有的赌注都被取消了......）我的观点是不会对内部造成伤害。只是不要公开非常量迭代器。
const_iterator 没问题。但是，如果您更改集合的实现，您可能会遇到问题，即如果您将集合更改为地图，则不要期望您的迭代器能够像它们那样工作。正如您所指出的，从另一个线程修改数据将使迭代器无效，您不一定知道。复制是最安全的！