為STL容器傳遞模板化迭代器

Question

對於我的C ++類（尚未涵蓋Boost）的練習，我在編寫模板化方法以接受兩個迭代器來匯總STL容器中的數值時遇到問題。
請考慮以下示例：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

template<typename T>
double Sum(const T & c) {
    return 42.0;    // implementation stubbed
}

// need help writing this method signature to accept two iterators
template<typename T>
double Sum(const typename T::const_iterator & begin,
           const typename T::const_iterator & end) {
    return 43.0;    // another implementation stub
}

int main() {
    std::vector<double> v;
    v.push_back(3.14);
    v.push_back(2.71);
    v.push_back(1.61);    // sums to 7.46

    std::cout << Sum(v) << ' '              // line 23
              << Sum(v.begin(), v.end())    // line 24
              << '\n';
}

我希望這段代碼輸出42 43 ，但它無法編譯。
g ++給我的錯誤是：

test_exercise2.cpp: In function ‘int main()’:
test_exercise2.cpp:24: error: no matching function for call to ‘Sum(__gnu_cxx::__normal_iterator<double*, std::vector<double, std::allocator<double> > >, __gnu_cxx::__normal_iterator<double*, std::vector<double, std::allocator<double> > >)’

如果我注釋掉第24行，我會得到42作為輸出，正如預期的那樣。
無論第二個模板化方法是否存在，我都會得到相同的錯誤消息，因此由於某種原因，它無法將第24行的調用解析為我編寫的第二個方法。

對於接受兩個迭代器的方法，我必須具有什么簽名？

---

我之所以堅持這一點，是因為我需要支持對std::map<K, V>的第二個元素進行求和。 這將需要再調用兩次->second而不是解除引用迭代器：
1. template<typename K, typename V> double Sum(const std::map<K, V> & m); （我對這個沒問題）
2.另一個涉及地圖上的迭代器。

我覺得如果我能弄清楚如何為std::list和std::map指定迭代器的傳遞，我將能夠編寫std::map的方法。 我對使用模板模板的解決方案沒問題。

---

編輯：問題的准確措辭（省略非繳費句子）。
來自“上一個練習”的容器是std::vector<double> ， std::list<double> ， std::map<std::string, double> 。

創建一個名為Sum（）的模板函數，它接受模板參數T作為輸入並返回一個double。 template參數將是一個容器。

• 在實現中為結束獲取一個迭代器（T :: const_iterator）。 然后創建一個循環，迭代容器T並添加所有值。 最后歸還總和。
• 在主程序中，為上一個練習中的不同容器調用Sum（）函數。

創建的Sum（）函數計算完整容器的總和。 還要創建一個Sum（）函數來計算兩個迭代器之間的總和。 然后該函數使用模板參數作為迭代器類型，並接受兩個迭代器，即開始和結束迭代器。

Answer 1

你這太復雜了。 你想要一對任何類型的迭代器？ 嗯，這就像兩個參數一樣簡單，任何類型。

template<typename Iterator>
double Sum(const Iterator& begin,
           const Iterator& end) {
    return 43.0;    // another implementation stub
}

問題解決了。

順便說一下，從C ++標准庫中獲取提示：如果你不能取消引用迭代器，那么讓用戶提供一個函數來從迭代器中獲取值。 不要特殊情況std::map因為明天有std::unordered_map和boost::multimap之后的那一天以及各種各樣的樂趣。 而如果我想你總結從按鍵 std::map ，而不是價值？

您的硬編碼案例有點復雜。 一對必須來自std::map的迭代器？ 如果沒有明確的模板參數，甚至不確定。

template<typename K, typename V, typename Comp, typename Alloc>
double Sum(
    const std::map<K, V, Comp, Alloc>& map
) { ... }

請注意，我特意說它必須是std::map實例化。 這允許編譯器推導出參數。 從這里，您可以訪問迭代器。

Answer 2

正如DeadMG所說，簡單的方法是模板化迭代器的類型。 另一方面，通用約定是按值傳遞迭代器：

template <typename Iterator>
double Sum( Iterator begin, Iterator end );

至於為什么原始代碼不起作用，問題是容器的類型是不可推導的：

template <typename T>
double Sum( T::const_iterator begin, T::const_iterator end );
Sum( v.begin(), v.end() );        // [*] Assume v == const std::vector<double>&

當編譯器嘗試推斷Sum的參數類型時，它只能看到v.begin()和v.end()返回的類型，它們是迭代器 。 從該類型，它無法猜測容器的類型。 為了能夠確定類型T是什么，它必須測試所有非模板類型，並生成模板類型的所有無限可能實例化，以查看它們是否具有與v.begin()的類型匹配的嵌套類型const_iterator v.end() 。 因為那是不可能實現的，語言首先禁止它。

除此之外，與注釋^[*]相關 ，即使類型可以推斷，也會對函數的參數執行重載解析，而不是以后如何使用表達式。 在你的程序中， .begin()的參數是std::vector<double>非const lvalue 。 因為它不是const，所選擇的重載將產生一個非const迭代器（即使在你想要調用的函數中，也不需要讀取它）。

Answer 3

將std::list中的迭代器與std::map迭代器進行對比時的區別特征是后者具有一對類型作為其value_type 。 也就是說，給定std::map<K, V>然后std::map<K, V>::value_type和std::iterator_traits<std::map<K, V>::iterator>::value_type是std::pair<const K, V> 。

因此，我建議您的Sum模板接受任何迭代器，但它不對迭代器（即*it ）給出的元素進行操作，而是對'view'： element(*it) 。 現在你可以注意確保element在面對一對時“做正確的事”。

作為提示，您可以將Sum聲明為以下（使用一些元編程來正確獲取返回類型）：

namespace result_of {

// Second template parameter is an implementation detail
template<
    typename Iterator
    , typename ValueType = typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type
>
struct Sum {
    // general case: sum over the value type directly
    typedef ValueType type;
};

// If an iterator admits an std::pair as its value_type then we end up here
template<typename Iterator, typename Key, typename Value>
struct Sum<Iterator, std::pair<Key, Value> > {
    // special case: sum over the second type of the value
    typedef Value type;
};

} // result_of

template<typename Iterator>
typename result_of::Sum<Iterator>::type Sum(Iterator begin, Iterator end);