C++自己的容器类的iterator和const_iterator问题

Question

我正在编写一个自己的容器类，但遇到了一个我无法理解的问题。这是显示问题的简单示例。

它由一个容器类和两个测试类组成：一个使用 std:vector 的测试类可以很好地编译，第二个测试类尝试以完全相同的方式使用我自己的容器类，但编译失败。

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

template <typename T>
class MyContainer
{
public:
  
  class iterator
  {
  public:
    typedef iterator self_type;
    inline iterator() { }
  };

  class const_iterator
  {
  public:
    typedef const_iterator self_type;
    inline const_iterator() { }
  };
  
  iterator begin() {
    return iterator();
  }

  const_iterator begin() const {
    return const_iterator();
  }
};

// This one compiles ok, using std::vector
class TestClassVector
{
public:
  void test() {
    vector<int>::const_iterator I=myc.begin();
  }

private:
  vector<int> myc;
};

// this one fails to compile. Why?
class TestClassMyContainer
{
public:
  void test(){
    MyContainer<int>::const_iterator I=myc.begin();
  }

private:
  MyContainer<int> myc;
};


int main(int argc, char ** argv)
{
  return 0;
}

海湾合作委员会告诉我：

test2.C：在成员函数“void TestClassMyContainer::test()”中：

test2.C:51：错误：请求从“MyContainer::iterator”转换为非标量类型“MyContainer::const_iterator”

我不确定编译器想要将我自己的类的迭代器转换为 const_iterator 而不是 STL 向量类的迭代器的位置和原因。我做错了什么？

Answer 1

当您调用 begin() 时，编译器默认会创建对非常量 begin() 的调用。由于 myc 不是 const，它无法知道您打算使用 const begin() 而不是非 const begin().

STL 迭代器包含一个强制转换运算符，它允许将迭代器静默转换为 const_iterator。如果您希望它起作用，您还需要添加一个，如下所示：

class iterator
{
public:
    typedef iterator self_type;
    inline iterator() { }

    operator const_iterator() { return const_iterator(); }
};

或者允许从 iterator 构造 const_iterator，如下所示：

class const_iterator
{
public:
    typedef const_iterator self_type;

    const_iterator(iterator& ) {}
    inline const_iterator() { }
};

Answer 2

您应该查看 Boost.Iterators 库，尤其是 iterator_facade 和 iterator_adaptor 部分。它们包含“从头开始”构建迭代器。

它将向您展示如何在没有太多重复的情况下编写迭代器，因为大多数时候，除了 const 限定本身之外，const 和非 const 版本的代码大致相同。使用模板可以编写一次，然后声明两种不同的类型，这就是库文档所说明的内容。

Answer 3

在容器中，iterator 类型必须可转换为 const_iterator。当您使用不可变（常量）迭代器迭代可变容器的情况下，这是需要的，因为这非常有意义。在您的情况下， myc 是可变的（非常量），但您在其上创建了一个 const 迭代器。