如何在基类中实现子类迭代器的统一接口？

Posted 2023-02-19

【中文标题】如何在基类中实现子类迭代器的统一接口？

【英文标题】：How to implement a unified interface of child classes's iterators in base class?

【发布时间】：2018-10-30 19:48:30

【问题描述】：

在 C++ 中，假设我有一个基类 Base，许多子类都派生自它。每个子类都包含一个具有某种类型和长度的数组。

class Base 
    //...
    int baseData;
    virtual ChildIterator getBegin();
    virtual ChildIterator getEnd();
;
class Child1 : public Base 
    // ...
    static const size_t CAPACITY = 5;
    int ints[CAPACITY];
    ChildIterator getBegin()  return &ints[0]; 
    ChildIterator getEnd()  return &ints[CAPACITY]; ;
;
class Child2 : public Base 
    // ...
    static const size_t CAPACITY = 7;
    float floats[CAPACITY];
    ChildIterator getBegin()  return &floats[0]; 
    ChildIterator getEnd()  return &floats[CAPACITY]; ;
;

现在，我想让每个子类都可以迭代，也就是说，我可以遍历每个子对象的数组成员，如下所示：

Base *p1 = new Child1(...);
Base *p2 = new Child2(...);

sort(p1->getBegin(), p1->getEnd());
// same as: sort(&((Child1)p1->ints[0]), &((Child1)p1->ints[5]));

sort(p2->getBegin(), p2->getBegin() + 3);
// same as: sort(&((Child2)p2->floats[0]), &((Child2)p2->floats[3]));



// Please note that sort() is not my intended operation on them;
// I just use it as an example because it involves iterators. I know
// I could just define sort() method in each child class.

我应该如何实现ChildIterator 类，使其成为有效的随机访问迭代器？

编辑：

数组中的类型不只是int或float；可能是Base *或Child *，如果数组中的类型是Base *，我需要通过ChildIterator访问Base的成员。

【问题讨论】：

@Jarod42 不 - 类型可以是任何类型，甚至是 Base *

那么这是不可能的（一般来说）。 *ChildIterator 应该是什么类型？

@PasserBy: 具有某种std::any 的代理类型？

我希望有一些聪明的技巧可以解决..

@Swift 它是循环的而不是递归的；）

【参考方案1】：

您可以简单地使用模板类。请看我的示例，其中包含大小为 5 的整数数组的类。

class Base

   // Dummy
;

template<typename TArray, int size>
class Container : public Base

public:
    TArray* getBegin()
    
       return elements;
    

    TArray* getEnd()
    
       return elements + size;
    

private:
    TArray elements[size];
;

class Child : public Container<int, 5>

    // Some Child class specific implementation
;

【讨论】：

谢谢！但如果我希望元素类型为Base *，则它不起作用。

嗯..我不得不承认这很聪明！让我考虑一两天，看看它是否可以处理其他一些极端情况:)

我只是看到这可能不符合您的需要，因为无法从 Base* 访问迭代器，并且需要进行一些转换。

哦，你的意思是我需要从迭代器访问 Base * 吗？确实你是对的。让我把这个添加到问题中。

恐怕你无法满足这个问题的所有要求。请看这个问题的答案***.com/questions/16240799/…