扩展向量迭代器以访问所包含的类/结构的数据成员

Question

因此，我有一个类，它根据附加到字符串中每个字符的元数据进行字符串操作。在内部，我用 std::vector 来表示这一点，其中 CharacterType 包含所讨论的字符等。这种内部表示对我很有用，但在操作结束时，类用户对字符串本身感兴趣。

为了做到这一点，我决定扩展 std::vector::iterator 以包含一个 operator*() 方法，该方法返回一个字符而不是 <代码>字符类型。这是代码，它可以在 Windows 7 上的 Visual Studio 2008 中运行。但是它是惯用的 C++ 吗？自 90 年代以来，我没有写过太多 C++，所以如果我在做一些危险和/或邪恶的事情，我会很感激一些关于风格的反馈。 （在下面的代码中，我创建了一个名为 mytype 的简化 CharacterType 结构——实际上，该结构要大一些。）

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

struct mytype {
    char c;
};

class myit : public std::vector<mytype>::iterator {
public:
    inline myit(std::vector<mytype>::iterator const &c)
        : std::vector<mytype>::iterator(c) {}
    char operator*() {
        const mytype &p =
            std::vector<mytype>::iterator::operator*();
        return p.c;
    }

    // Added these in a later edit, after thinking about a comment below
    typedef char value_type;
    typedef char *pointer;
    typedef char &reference;

private:
};

int
main()
{
    mytype test[] = { {'a'}, {'b'}, {'c'}, {'d'} };
    std::vector<mytype> vec(&test[0], &test[4]);
    myit i(vec.begin()), e(vec.end());
    std::string str(i, e);

    std::cout << str << std::endl;
    return 0;
}

假设这是良好的样式，是否适合使用 C++ 类型感知方法重载在 myit 中拥有多个 operator*() 方法，以便我可以使用相同的迭代器类来获取不同类型的另一个成员？或者使用模板会更好吗？例如，一项元数据是角色的语言，我希望能够以完全相同的方式提取 std::vector 。想法？

另外，由于返回这些数据的方法不会影响对象的内部表示，因此为了 const 的正确性，我希望能够定义访问器 const。这可能意味着我需要修改上面的内容以使用 const_iterator 来代替，但我还没有做到这一点。

提前感谢您的风格批评！

Answer 1

您不应该派生 std::vector （或其他 STL 容器），因为它的析构函数不是虚拟的，您可能会遇到向量的析构函数未被调用的情况，并且会出现内存泄漏。

Answer 2

首先，我也希望在这么长时间的休息之后能够写出如此优秀的C++，如果它发生在我身上的话！

话虽如此，排除从 CharacterType 到 char 的简单转换运算符的原因是什么？类似： CharacterType::operator char();

当然，我们都知道运算符重载的问题（但这在两种情况下都不会改变）...

关于您问的其他问题，您无法根据返回类型进行重载，因此如果这就是您的意思，您不可能对不同的返回类型使用不同的operator()。

但正如您提到的，您可以使用模板来实现这一点。

Answer 3

我不相信你可以在同一个类中拥有“多个operator*()重载”；想必您希望根据返回类型消除歧义，但 C++ 不会这样做。

此外，直接从不相关的迭代器类型派生可能不是一个好主意。为了作为STL迭代器正确运行，迭代器类需要定义许多typedef等。如果您像这样直接继承它们，那么您的所有定义都将毫无意义。有关更多信息，请参阅有关自定义容器和容器的文章。 STL 友好代码的迭代器。

Answer 4

通过从 operator*() 返回除 CharacterType 之外的类型，您将破坏多个迭代器契约。老实说，如果您迫切希望它们可以转换，只需给CharacterType一个operator char()即可。

Answer 5

一些不同的人建议我研究转换运算符，我必须承认我完全忘记了。基于转换运算符的解决方案相当干净：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

struct mytype {
    char c;
    inline operator char () { return c; }
};

int
main()
{
    mytype test[] = { {'a'}, {'b'}, {'c'}, {'d'} };
    std::vector<mytype> vec(&test[0], &test[4]);
    std::string str(vec.begin(), vec.end());

    std::cout << str << std::endl;
    return 0;
}

...并且它不需要我担心听起来不祥的事情，例如违反 STL 迭代器契约。另外，似乎（尽管我还没有尝试过）如果我希望能够轻松复制字符串以外的其他内容（我最初问题中的 std::vector想法）我可以通过添加不同的强制转换运算符来轻松扩展它，而迭代器派生技术将需要更多的样板文件，因为 C++ 中没有返回类型多态性，正如一些人向我指出的那样。

非常感谢您的回复，一旦我让代表这样做，我就会投票给你们所有人，以防您想知道为什么我还没有投票。