有几种方法,每种方法都有自己的优点和缺点。以下三种方法进行了成本效益分析。
ADL通过自定义非会员begin()
/end()
第一个替代方案在命名空间内提供非成员begin()
和end()
函数模板,legacy
以将所需的功能改进到任何可以提供它的类或类模板,但具有例如错误的命名约定。然后调用代码可以依赖 ADL 来查找这些新函数。示例代码(基于@Xeo 的评论):
// LegacyContainerBeginEnd.h
namespace legacy {
// retro-fitting begin() / end() interface on legacy
// Container class template with incompatible names
template<class C>
auto begin(Container& c) -> decltype(c.legacy_begin())
{
return c.legacy_begin();
}
// similarly for begin() taking const&, cbegin(), end(), cend(), etc.
} // namespace legacy
// print.h
template<class C>
void print(C const& c)
{
// bring into scope to fall back on for types without their own namespace non-member begin()/end()
using std::begin;
using std::end;
// works for Standard Containers, C-style arrays and legacy Containers
std::copy(begin(c), end(c), std::ostream_iterator<decltype(*begin(c))>(std::cout, " ")); std::cout << "\n";
// alternative: also works for Standard Containers, C-style arrays and legacy Containers
for (auto elem: c) std::cout << elem << " "; std::cout << "\n";
}
优点:一致且简洁的调用约定,完全通用
- 适用于任何标准容器和定义成员的用户类型
.begin()
和.end()
- 适用于 C 风格的数组
- 可以对任何没有成员且不需要修改源代码的类模板进行改造(也适用于范围 for 循环!)
legacy::Container<T>
.begin()
end()
缺点:在很多地方都需要使用声明
std::begin
并且std::end
需要作为 C 样式数组的后备选项被引入每个显式调用范围(模板头的潜在陷阱和一般的麻烦)
ADL 通过自定义非会员adl_begin()
和adl_end()
第二种选择是adl
通过提供非成员函数模板adl_begin()
and将先前解决方案的 using-declarations 封装到单独的命名空间adl_end()
中,然后也可以通过 ADL 找到它。示例代码(基于@Yakk 的评论):
// LegacyContainerBeginEnd.h
// as before...
// ADLBeginEnd.h
namespace adl {
using std::begin; // <-- here, because otherwise decltype() will not find it
template<class C>
auto adl_begin(C && c) -> decltype(begin(std::forward<C>(c)))
{
// using std::begin; // in C++14 this might work because decltype() is no longer needed
return begin(std::forward<C>(c)); // try to find non-member, fall back on std::
}
// similary for cbegin(), end(), cend(), etc.
} // namespace adl
using adl::adl_begin; // will be visible in any compilation unit that includes this header
// print.h
# include "ADLBeginEnd.h" // brings adl_begin() and adl_end() into scope
template<class C>
void print(C const& c)
{
// works for Standard Containers, C-style arrays and legacy Containers
std::copy(adl_begin(c), adl_end(c), std::ostream_iterator<decltype(*adl_begin(c))>(std::cout, " ")); std::cout << "\n";
// alternative: also works for Standard Containers, C-style arrays and legacy Containers
// does not need adl_begin() / adl_end(), but continues to work
for (auto elem: c) std::cout << elem << " "; std::cout << "\n";
}
优点:一致的调用约定,完全通用
- 与@Xeo 的建议相同的优点 +
- 重复的使用声明已被封装(DRY)
缺点:有点冗长
adl_begin()
/adl_end()
不如begin()
/简洁end()
- 它可能也不是惯用的(尽管它是明确的)
- 待处理的 C++14 返回类型推导,也会用
std::begin
/污染命名空间std::end
注意:不确定这是否真的比以前的方法有所改进。
明确限定std::begin()
或std::end()
无处不在
一旦begin()
/的冗长end()
已经被放弃,为什么不回到std::begin()
/的合格调用std::end()
?示例代码:
// LegacyIntContainerBeginEnd.h
namespace std {
// retro-fitting begin() / end() interface on legacy IntContainer class
// with incompatible names
template<>
auto begin(legacy::IntContainer& c) -> decltype(c.legacy_begin())
{
return c.legacy_begin();
}
// similary for begin() taking const&, cbegin(), end(), cend(), etc.
} // namespace std
// LegacyContainer.h
namespace legacy {
template<class T>
class Container
{
public:
// YES, DOCUMENT REALLY WELL THAT THE EXISTING CODE IS BEING MODIFIED
auto begin() -> decltype(legacy_begin()) { return legacy_begin(); }
auto end() -> decltype(legacy_end()) { return legacy_end(); }
// rest of existing interface
};
} // namespace legacy
// print.h
template<class C>
void print(C const& c)
{
// works for Standard Containers, C-style arrays as well as
// legacy::IntContainer and legacy::Container<T>
std::copy(std::begin(c), std::end(c), std::ostream_iterator<decltype(*std::begin(c))>(std::cout, " ")); std::cout << "\n";
// alternative: also works for Standard Containers, C-style arrays and
// legacy::IntContainer and legacy::Container<T>
for (auto elem: c) std::cout << elem << " "; std::cout << "\n";
}
优点:一致的调用约定几乎可以通用
- 适用于任何标准容器和定义成员的用户类型
.begin()
和.end()
- 适用于 C 风格的数组
缺点:有点冗长和改造不是通用的,并且是维护问题
std::begin()
/std::end()
比begin()
/更详细一点end()
- 只能通过提供非成员函数模板的显 式特化和
LegacyContainer
.begin()
end()
begin()
end()
namespace std
- 只能通过在源代码中直接添加成员函数/来改装到类模板 上(对于模板可用)。这个技巧在这里不起作用,因为函数模板不能部分特化。
LegacyContainer<T>
begin()
end()
LegacyContainer<T>
namespace std
用什么?
通过非成员begin()
/end()
在容器自己的命名空间中的 ADL 方法是惯用的 C++11 方法,特别是对于需要在遗留类和类模板上进行改造的通用函数。它与用户提供的非成员swap()
函数相同。
对于只使用标准容器或 C 样式数组的代码,std::begin()
并且std::end()
可以在不引入 using 声明的情况下在任何地方调用,但代价是更冗长的调用。这种方法甚至可以进行改造,但它需要摆弄namespace std
(对于类类型)或就地源代码修改(对于类模板)。可以做到,但不值得维护麻烦。
在非泛型代码中,所讨论的容器在编码时是已知的,甚至可以仅将 ADL 用于标准容器,并明确限定std::begin
/std::end
用于 C 样式数组。它失去了一些调用一致性,但节省了使用声明。