C++：为常量迭代器重载 list.end() 和 list.begin() 方法

Question

我仍在尝试实现我自己的 LinkedList 类版本，现在我在常量迭代器的重载方法方面遇到问题。例如，当我尝试使用以下代码打印列表时：

cout << "citer:" << endl;
for (UberList<int>::CIter it = ulist.begin(); it != ulist.end(); ++it)
{
 cout << *it << " ";
}
cout << endl;

我有这些错误：

Error E2034 UberList2.cpp 532: Cannot convert 'UberList<int>::Iter' to 'UberList<int>::CIter' in function main()
Error E2094 UberList2.cpp 532: 'operator!=' not implemented in type 'UberList<int>::CIter' for arguments of type 'UberList<int>::Iter' in function main()

据我所知，这意味着使用了那些通常的结束和开始迭代器方法。以下是这些方法在我的类中的声明方式：

Iter begin();
Iter end();
CIter begin() const;
CIter end() const;

有

template<class T>
typename UberList<T>::Iter UberList<T>::begin()
{
    Iter it;
    it.curr = head;
    return it;
}

template<class T>
typename UberList<T>::Iter UberList<T>::end()
{
 Iter it;
 it.curr = tail->next;
 return it;
}

template<class T>
typename UberList<T>::CIter UberList<T>::begin() const
{
 CIter it;
 it.ccurr = head;
 return it;
}

template<class T>
typename UberList<T>::CIter UberList<T>::end() const
{
 CIter it;
 it.ccurr = tail->next;
 return it;
}

什么方法可以强制我的程序对常量迭代器使用这些 const 方法而不是通常的方法？我很高兴听到任何建议。

哦，这是我的班级代码在一个文件中，以防万一： http://pastebin.com/Jbvv5Hht

Answer 1

您应该提供从 Iter 到 CIter 的转换。标准容器确实如此（表 65，在 23.1“容器要求”中，表示 X::iterator 可转换为 X::const_iterator）

调用者可以确保 >const 重载是通过使用 const 引用来调用的，但您不应该强迫他们这样做，因为他们必须编写如下内容：

UberList<int>::CIter it = static_cast<const UberList<int> &>(ulist).begin()

如果您提供“必需”转换那么你的调用者不需要做任何特殊的事情：你的原始代码将工作，就像标准容器一样。

Answer 2

对OP代码的更多评论。考虑分离巨大的 uberl33tlist 类并将其分解为更小的文件。看到所有这些朋友的类声明让我很不舒服。当您使用类似“

friend class UberList;
friend class CIter;

在某些情况下”之类的内容时，还有一些棘手的语义，这些语句最终也会转发声明这些类（如果它们尚不存在）。这里的赋值运算符也有一些不太正确的地方：

UberList<T> operator = (const UberList<T>& OL)
{
    UberList<T> NL = new (OL);
    return NL;
}

另外，在你的 main 中，你

it2++;
ulist.insertAfter(b, it2);
//...

为 it2 使用了后缀运算符 ++，但没有实现你的迭代器类。 Borland 通过使用前缀来接受它，但会给出警告。 Gcc 实际上将其标记为错误并拒绝该代码。可能想调查一下

Answer 3

叹息：这里有一定程度的黑客行为，旨在隐藏这样一个事实：从概念上讲，您想要做的事情无法在 C++ 中自动完成，因为它不理解方差。其他一些语言（包括 Ocaml）也可以。

如果您有一个仿函数（对于 C++ 程序员来说是一个模板类），问题是它和各种函数如何在参数变化的情况下表现，例如从 T 到 T const 的转换。您真正想要的是：

List<T> --> List<T const>

换句话说，您希望 List 函子是协变的。但不，它不是..所以实际上 List 模板根本不是函子，因为函子必须保留结构并且转换不会按要求反映。反过来，这意味着要么 C++ 模板被破坏，要么 const 的概念被破坏，因为不支持参数多态性的类型系统被规范破坏了:)

提供“const_iterator”并不能解决这个问题，它只是修补中断。易失性和常量易失性版本在哪里？双重间接怎么样？

如果您不理解双重间接寻址：请考虑 T 的向量树，这是两个模板：

Tree<Vector<T>>

这里最好的解决方案是放弃支持 const_iterator。只是别打扰。无论如何，它很困惑：“const向量”怎么样？那是什么？一个你不能做得更长但仍然允许你写元素的向量？

实际的要求是变换通勤，例如：

vector<T> const == vector<T const>

[或者如果变换是逆变的，则它们是反通勤的]

事实上，这种情况没有发生，表明向量不是函数式的，换句话说，不能使用模板有效地进行参数多态性。如果您真的想把内裤打结，请考虑带有函数参数的模板，并询问函数返回类型和参数的差异，以及这可能如何影响容器。一个很好的例子是如何组合两个函数，以便它们成对运行。如果它们是变异者怎么办，那么“const”如何工作？

Answer 4

你需要

teamplate<class T> bool operator!=(UberList<T>::CIter,UberList<T>::CIter);

Answer 5

它使用常规的 begin 方法，因为变量不是 const。因此，修复它的一种方法是创建另一个 const（引用）变量：

UberList<int> const & culist = ulist;
for (UberList<int>::Citer it = culist.begin(); ...)

或者，使用 const_cast。