连接 C++ 迭代器在构造时范围变为 const 向量成员变量

Question

我有一个类 X，我在这里提供了一个片段：

class X {
  public:
    template <typename Iter>
    X(Iter begin, Iter end) : mVec(begin, end) {}

  private:
    vector<Y> const mVec;
};

我现在想向此类添加一个新的串联构造函数，例如：

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) : mVec(???) { ??? }

这样的构造函数会将两个范围 [begin1, end1) 和 [begin2, end2) 串联起来mVec。 挑战是

1) 我想保留 mVec 上的 const，以便在 X 的其他方法中它被认为是恒定的。

2) 如果可能的话，我想避免不必要的副本。 也就是说，一种解决方案是使用一个静态方法，该方法构造一个非常量临时值到范围 1，插入范围 2 并返回它，然后定义连接构造函数，

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) 
  : mVec(concatenate(begin1, end1, begin2, end2)) { }

但至少额外复制一次所有值，我相信。

Answer 1

好问题。 我会尝试实现一个特定的迭代器包装类型，将两个范围转换为单个范围。 内容如下：

// compacted syntax for brevity...
template <typename T1, typename T2>
struct concat_iterator
{
public:
   typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
   typedef typename iterator_traits<T1>::value_type value_type;
   typedef *value_type pointer; 
   typedef &value_type reference;

   concat_iterator( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 ) 
      : seq1( b1 ), seq1end( e1 ), seq2( b2 ), seq2end( e2 );
   iterator& operator++() {
      if ( seq1 != seq1end ) ++seq1;
      else ++seq2;
      return this;
   }
   reference operator*() {
      if ( seq1 != seq1end ) return *seq1;
      else return *seq2;
   }
   pointer operator->() {
      if ( seq1 != seq1end ) return &(*seq1);
      else return &(*seq2);
   }
   bool operator==( concat_iterator const & rhs ) {
      return seq1==rhs.seq1 && seq1end==rhs.seq2 
          && seq2==rhs.seq2 && seq2end==rhs.seq2end;
   }
   bool operator!=( contact_iterator const & rhs ) {
      return !(*this == rhs);
   }
private:
   T1 seq1;
   T1 seq1end;
   T2 seq2;
   T2 seq2end;
};

template <typename T1, typename T2>
concat_iterator<T1,T2> concat_begin( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 )
{
   return concat_iterator<T1,T2>(b1,e1,b2,e2);
}
template <typename T1, typename T2>
concat_iterator<T1,T2> concat_end( T1 b1, T1 e1, T2 b2, T2 e2 )
{
   return concat_iterator<T1,T2>(e1,e1,e2,e2);
}

现在你可以使用：

 class X {
 public:
    template <typename Iter, typename Iter2>
    X(Iter b1, Iter e1, Iter2 b2, Iter2 e2 ) 
      : mVec( concat_begin(b1,e1,b2,e2), concat_end(b1,e1,b2,e2) ) 
    {}

  private:
    vector<Y> const mVec;
};

或者（我刚刚想到）你不需要重新声明你的构造函数。 让你的调用者使用辅助函数：

X x( concat_begin(b1,e1,b2,e2), concat_end(b1,e1,b2,e2) );

我还没有检查代码，只是凭空在此处输入它。 它可以编译或不能编译，它可以工作或不工作......但你可以以此为起点。

Answer 2

最好放弃 const （为什么你还要坚持使用它？）。

否则，您必须构建一个串联迭代器。 代码相当多，请参阅此线程了解更多的。

Answer 3

C++ 最好或最差的功能之一，取决于您的观点，是您可以在必要时滥用它来完成工作。 在这种情况下，const_cast 是受害者：

template <typename Iter1, typename Iter2>
X(Iter1 begin1, Iter1 end1, Iter2 begin2, Iter2 end2) : mVec(begin1, end1) {
    const_cast<vector<Y>&>(mVec).insert(mVec.end(), begin2, end2);
}

我可能有一些细节错误，我没有尝试编译它。 但它应该给你这个想法。

Answer 4

您的静态方法可能没有您想象的那么糟糕，具体取决于编译器所做的优化。 在 C++0x 中，移动构造函数将删除当前正在发生的任何复制。

同时使用包装迭代器。 代码不太可能像 avakar 链接到的线程那么糟糕，因为您只需要实现 输入迭代器。

Answer 5

1) 我想保留 mVec 上的 const，以便在 X 的其他方法中将其视为常量。

• 这是在成员变量上使用 const 的奇怪用法。 它违背了良好的设计。 根据定义，构建是一个要求对象发生变化的过程。

• 对于保持对象不可修改的要求——使用适当的封装。 您应该使用 const 成员函数为您的类的客户端公开基于您的 mVec 的任何功能。

2）如果可能的话，我想避免不必要的副本。 也就是说，一种解决方案是使用一个静态方法，该方法构造一个范围 1 的非常量临时值，插入范围 2 并返回它，然后将连接构造函数定义为

您应该在中查看移动构造函数和右值引用通用（C++0x 的承诺目标）。 阅读这篇文章。