C++、多态性和迭代器

Question

我想要一个存储接口（抽象类）和一组存储实现（SQLite、MySQL、Memcached..），用于存储已知类的对象并从存储中检索子集。
对我来说，清晰的接口是：

class Storable{int id; blah; blah; blah; string type;};
class Storage{
    virtual Storage::iterator get_subset_of_type(string type) = 0;
    virtual Storage::iterator end)_ = 0;
    virtual void add_storable(Storable storable) = 0;
};

然后创建满足该接口的存储实现。现在，我的问题如下：

• 迭代器不能是多态的，因为它们是按值返回的。
• 我不能只是为给定的 Storage 实现子类化 Storage::iterator
• 我想过有一个包装器迭代器，它包装并在 Storage 实现子类化的多态类型上执行 pimpl ，但随后我需要使用动态内存并在整个存储空间中分配地方。

有什么提示吗？

Answer 1

如果你想要一个用于迭代的虚拟接口，像这样的东西？

#include <iostream>
#include <iterator>

struct Iterable {
    virtual int current() = 0;
    virtual void advance() = 0;
  protected:
    ~Iterable() {}
};

struct Iterator : std::iterator<std::input_iterator_tag,int> {
    struct Proxy {
        int value;
        Proxy(const Iterator &it) : value(*it) {}
        int operator*() { return value; }
    };
    Iterable *container;
    Iterator(Iterable *a) : container(a) {}
    int operator*() const { return container->current(); }
    Iterator &operator++() { container->advance(); return *this; }
    Proxy operator++(int) { Proxy cp(*this); ++*this; return cp; }
};

struct AbstractStorage : private Iterable {
    Iterator iterate() {
        return Iterator(this);
    }
    // presumably other virtual member functions...
    virtual ~AbstractStorage() {}
};

struct ConcreteStorage : AbstractStorage {
    int i;
    ConcreteStorage() : i(0) {}
    virtual int current() { return i; }
    virtual void advance() { i += 10; }
};

int main() {
    ConcreteStorage c;
    Iterator x = c.iterate();
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::cout << *x++ << "\n";
    }
}

这不是一个完整的解决方案 - 我还没有实现 Iterator::operator== 或 Iterator::operator-> （如果包含的内容则需要后者） type 是类类型）。

我将状态存储在 ConcreteStorage 类中，这意味着我们不能同时在同一个存储上有多个迭代器。因此，可能需要将 Iterable 作为 Storage 的基类，而需要另一个 Storage 虚拟函数来返回新的 Iterable。事实上，它只是一个输入迭代器，这意味着迭代器的副本都可以指向同一个 Iterable，因此可以使用 shared_ptr 进行管理（或者 Itertable 应该有一个虚拟析构函数，或者 newIterator 函数应该返回 shared_ptr，或者两者兼而有之。

Answer 2

我没有看到存储多态性的好处。

无论如何，请注意迭代器根本不必是多态的。

它只需使用 Storage 类中的虚拟方法即可实现其功能。然后可以在后代中轻松覆盖这些方法（创建所需的功能）。

Answer 3

我不太确定为什么这是一个问题。您只需实现所有迭代器运算符（增量、取消引用等），以便它们调用 Storage 对象的虚拟方法。

Answer 4

您使用数据库引擎来进行存储的事实并没有改变您所拥有的本质上是一个容器类的事实。

简而言之，您几乎肯定应该使用在所存储的对象类型上实例化的类模板。存储引擎的变化可以通过继承或第二个模板参数来处理。使用模板参数提供编译时多态性，而继承提供运行时多态性（即，您可以在运行时更改存储引擎）。

您可能想查看 DTL 以获得一些灵感（或者您可能会省去很多麻烦，并一直使用它，直到或除非您遇到问题）。

Answer 5

这似乎是动态分​​配与更改迭代器状态大小的能力（无需重新编译客户端）的情况。

Answer 6

您可以尝试 boost::iterator，提供了几个适配器和外观。

http://www.boost.org/doc/libs /1_45_0/libs/iterator/doc/index.html

Answer 7

查看 adobe::any_iterator 或 any_iterator 的其他一些实现 (http://thbecker.net/free_software_utilities/type_erasure_for_cpp_iterators/any_iterator.html)。它实现了多态迭代器概念，但您仍然按值处理any_iterator（按值返回、按值传递等）。

Answer 8

实际上使用不同类型容器的算法代码必须编写在模板函数（可能是成员函数）中，模板函数通过模板的参数获取类型。
这在编译时解决。对于该模板函数的每个实例，确切的迭代器类型都是已知的。

如果您确实需要运行时解析，则需要添加一个调度来调用上述模板函数的不同实例。虚函数应该调用实际的算法模板函数，但这将是某些模板类中的虚函数重写（即虚函数将为每个实例单独编译并调用算法模板函数的不同实例）。
如果您需要双重/多重派遣，那就这样吧。遗憾的是，C++ 不支持多个参数上的虚拟函数，您必须使用任何常见的习惯用法来进行双重分派。但实际算法函数的调用应该在调度解决之后。