在stl容器包裝器中定義迭代器類型

Question

在STL容器周圍編寫包裝類的正確方法是什么，它也是一個模板（可以接受泛型類型T作為元素）並允許我像直接使用STL容器一樣使用迭代器？

我想做以下類型的事情

#include <list>
#include <iostream>

class MyClass{};

template<class T>
class Wrapper
{
    public:
        typename std::list<T>::iterator iterator;

        std::list<T> elements;
        iterator begin(){ return elements.begin(); };
        iterator end(){ return elements.end(); };
};

int main()
{
    Wrapper<MyClass> wrapper;

    for (Wrapper::iterator it = wrapper.begin(); it != wrapper.end(); ++it)
        std::cout<<"Hi"<<std::endl;
}

但是編譯器說：

 error: ‘iterator’ in ‘class Wrapper<T>’ does not name a type

Answer 1

你有兩個錯誤。

就像Igor Tandetnik在評論中所說，你的iterator是一個數據成員，而不是你的案例的嵌套類型。

你必須在班上這樣做：

typedef typename std::list<T>::iterator iterator;

或者，在C ++ 11中：

using iterator = typename std::list<T>::iterator;

此外，您在main()代碼中使用錯誤的方式使用iterator 。 它應該是這樣的：

Wrapper<MyClass>::iterator it = wrapper.begin()

或者，在C ++ 11或更高版本中，您可以這樣做：

for(const auto &element : wrapper) {
    ...
}

就個人而言，我更喜歡使用私有繼承而不是封裝。 在我的腦海中，公共繼承意味着“IS A”關系，而私人繼承意味着“實施中的關系”。

你可以這樣做：

template<typename T>
class WrapperList : private List<T> {
    ... Your code that belongs to your wrapper
}

Answer 2

如果你想包裝std :: list並通過一些功能來豐富它，實際上，在包裝器中維護一些（或大多數）std :: list接口（作為迭代功能），還有（至少）兩個可能性。

一個（組合）是在包裝器中定義begin（），end（）方法和迭代器類型，以便將它們傳播到包含的結構，如Andrea Araldo所提出的。

一個（私有繼承）是利用私有繼承，在某些情況下這可能非常方便。 需要的步驟：

• 私有地從std :: list派生
• 實現特定於包裝器的方法，如果有的話（你需要在包裝器中添加什么）
• 通過'using-declaration'（ http://en.cppreference.com/w/cpp/language/using_declaration ）在包裝器接口中公開你感興趣的std :: list公共接口的方法和類型。 。

例如，在下文中，在這個意義上（WrapperPrivInh）對所提出的片段進行了略微修改。 在這種情況下，std :: list的所有標准構造函數都可以在包裝器接口中免費獲得。 此外，為了完整性，還提出了WrapperCompos變體，其中列表包含在包裝器中，它公開了支持基於迭代器的循環所需的內容。 在這種情況下，只從頭開始重新定義“默認元素數量”構造函數。

#include <list>
#include <iostream>

class MyClass
{ 
public:
    MyClass() { std::cout<<"(DEBUG)MyClass::default constructor\n"; }
};

template<class T>
class WrapperPrivInh : private std::list<T>
{
    public:
        using std::list<T>::iterator;  //for the iterator type
        using std::list<T>::begin;     // for the begin()
        using std::list<T>::end;       //  and end() methods
        using std::list<T>::list;      // for the constructors, if needed

        //std::list<T> elements;
        //iterator begin(){ return elements.begin(); };
        //iterator end(){ return elements.end(); };
};

template<class T>
class WrapperCompos 
{
    std::list<T> m_list;

    public:
        using iterator= typename std::list<T>::iterator;  //for the iterator type

        WrapperCompos(int const n) : m_list(n) { }

        iterator begin(){ return m_list.begin(); };
        iterator end(){ return m_list.end(); };
};


int main()
{
    {
        std::cout<<"Experiment with private inheritance"<<'\n';
        WrapperPrivInh<MyClass> wrapper(3);  // constructor witch builds N (3 here) MyClass default elements (derived "for free" from std::list)

        for(WrapperPrivInh<MyClass>::iterator it = wrapper.begin(); it != wrapper.end(); ++it)
            std::cout<<"Hi "<<&(*it)<<std::endl;
    }

    {
        std::cout<<"\nExperiment with private inheritance"<<'\n';
        WrapperCompos<MyClass> wrapper(3);  // constructor witch builds N (3 here) MyClass default elements (derived "for free" from std::list)

        for(WrapperCompos<MyClass>::iterator it = wrapper.begin(); it != wrapper.end(); ++it)
            std::cout<<"Hi "<<&(*it)<<std::endl;
        for( auto const& x : wrapper )  //range-for-loop syntax (from c++11)
            std::cout<<"Hi2 "<<&x<<std::endl;
    }
}

私有繼承方法可以很容易地，並且正確地將包裝結構的特征傳播到包裝器。 例如，如果包裝結構與它們兼容，則包裝器可以很容易地與std :: algorithms兼容，就像std :: list一樣。 希望這可以幫助。 最好