c++ - 向用户公开 C++ 容器迭代器

Question

假设我有一个类 Foo ，其中包含某种容器，比如 vector<Bar *> bars .我想允许用户遍历这个容器，但我想灵活一点，以便将来我可能会更改为不同的容器。我习惯了 Java，我在哪里可以做到这一点

public class Foo
{
    List<Bar> bars;         // may change to a different collection

    // User would use this
    public Iterator<Bar> getIter()
    {
        return bars.iterator();    // can change without user knowing
    } 
}

C++ 迭代器被设计成看起来像原始 C++ 指针。我如何获得等效的功能？我可以执行以下操作，它将集合的开头和结尾作为用户可以自行遍历的迭代器返回。

class Foo
{
    vector<Bar *> bars;

public:
    // user would use this
    std::pair<vector<Bar *>::iterator , vector<Bar *>::iterator > getIter()
    {
        return std::make_pair(bars.begin(), bars.end()); 
    }
}

它有效，但我觉得我一定做错了什么。

1. 函数声明暴露了我正在使用 vector 的事实.如果我改变实现，我需要改变函数声明。没什么大不了的，但有点违背封装。

2. 我需要同时返回 .begin()，而不是返回一个可以自己进行边界检查的类似 Java 的迭代器类。和 .end()的集合。好像有点丑

我应该编写自己的迭代器类吗？

Answer 1

您可以调整 vector 行为并提供相同的界面:

class Foo
{
    std::vector<Bar *> bars;

public:
    typedef std::vector<Bar*>::iterator iterator;

    iterator begin() {
        return bars.begin();
    }

    iterator end() {
        return bars.end();
    }
};

使用 Foo::iterator 作为容器外的迭代器类型。

但是，请记住，隐藏在 typedef 后面的功能比看起来要少。您可以交换内部实现，只要它提供相同的保证。例如，如果您将 Foo::iterator 视为随机访问迭代器，那么如果不进行全面重构，您以后就无法在内部将 vector 换成列表，因为列表迭代器不是随机访问的。

您可以引用 Scott Meyers Effective STL，Item 2: beware the illusion of container independent code 以获得全面的论证为什么它可能是一个坏主意假设您可以在将来的任何时候更改底层容器。更严重的问题之一是迭代器失效。假设您将迭代器视为双向的，这样您就可以在某个时候将 vector 换成列表。在 vector 中间插入会使它的所有迭代器失效，而对于 list 则不一样。最后，实现细节会泄露，试图隐藏它们可能是西西弗式的工作......