c++ - 将迭代器实现为具有引用语义的抽象生成器的正确方法

Question

我有一个生成值的类，具有如下接口(interface):

template<class T>
class Generator
{
public:
    void advance();
    T* get();
    bool done();
    //...
};

advance 函数使生产者前进，并在内部存储中放置一个指向新值的指针。 get 函数返回此指针，如果 Generator 已完成，则返回 nullptr(尽管 Generator 可以生成 nullptrs 在正常操作过程中，也是如此)。如果 Producer 已完成生成值，则 done 返回 true。 get 返回一个指针，允许客户端与生成的值进行交互，可能会将信息传回给 Generator。

这似乎很容易为它实现一个迭代器。 Generator 类不可复制，因此它本身不能是迭代器，因此我创建了一个包含必要操作的简单包装器。我遇到的问题是后增量运算符；推进 Generator 会使旧指针无效。我尝试过不同的想法，但没有一个能让我满足输入迭代器或输出迭代器的所有要求。我不希望我的迭代器拥有该值的拷贝，因为我希望通过指针获得引用语义。我最接近的是让迭代器存储一个增量计数器，并且只在取消引用或比较操作时推进 Generator。这与 const_cast 相得益彰，而且感觉非常危险。有什么方法可以为此接口(interface)实现正确的迭代器吗？

Answer 1

根据你的描述，我认为你能做的最好的就是输入 迭代器。前向迭代器的保证之一是 它们是多 channel 的，我不知道你怎么能用 你的类。你的类(class)不支持背位置， 并从中重新启动，所以一旦一个迭代器前进，就没有了 的其他人可以看到该元素。

当然，您仍然可以使用 输入迭代器，但如果它们还不够，你将不得不 使用迭代器将值复制到 vector 中，然后迭代 在那之上。

编辑:

关于您对 *r++ 工作必要性的评论: 我认为以下内容是合法的:

template <typename T>
class GeneratorIterator
{
    class PostIncrProxy
    {
        GeneratorIterator* myOwner;
    public:
        PostIncrProxy( GeneratorIterator* owner )
            : myOwner( owner )
        {
        }
        ~PostIncrProxy()
        {
            ++(*myOwner);
        }
        T* operator*() const
        {
            return **myOwner;
        }
    };

    Generator<T>* myOwner;
public:
    GeneratorIterator( Generator<T>& owner )
        : myOwner( &owner )
    {
    }
    GeneratorIterator()           //  End iterator...
        : myOwner( nullptr )
    {
    }

    bool operator==( GeneratorIterator const& other ) const
    {
        return (myOwner == nullptr) == (other.myOwner == nullptr);
    }
    bool operator!=( GeneratorIterator const& other ) const
    {
        return !operator==( other );
    }

    T* operator*() const
    {
        assert( myOwner != nullptr );
        return myOwner->get();
    }
    //  -> not necessary if we're iterating over T*.  If 

    GeneratorIterator& operator++()
    {
        assert( myOwner != nullptr );
        myOwner->advance();
        if ( myOwner->done() ) {
            myOwner = nullptr;
        }
    }

    PostIncrProxy operator++(int)
    {
        return PostIncrProxy( this );
    }
};

这会将实际递增推迟到 完整的表达，我想这在某些方面可能是个问题 退化的案例，但我至少会尝试一下。 (如果更糟 最坏的情况是，您还可以在 PostIncrProxy::operator*，一旦你恢复了返回 值，然后将其myOwner设置为null，测试用例 在析构函数中。)