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所以这是我的第一个问题。我已经搜索了该站点,找到了一些东西并应用了其中给出的建议,但我仍然不确定我是否以正确的方式完成了它。

我正在开发一个模板库,这是我对BST类模板的实现:

template <class T>
class bstree
{
private:
    struct bstnode
    {
        bstnode* pRight;  //node to the right (greater)
        bstnode* pLeft;   //node to the left (lesser)
        bstnode* pParent; //parent node
        T        mValue;  //contents
    };

    class bstnodeiterator : public _iterator_base<T, bstree<T>>
    {
    public:
        bstnodeiterator(bstnode* pNode = nullptr, bstree<T> pCont = nullptr)
                  : _mpNodePtr(pNode), _mpCont(pCont) {}

        //functions from _iterator_base<>
        bool             is_null() const       { return (_mpNodePtr == nullptr); }
        const bstree<T>* get_container() const { return this->_mpCont; }
        //get_pointer() is intentionally not defined.

        //operators (e.g. increment, decrement, advance by, dereference, etc)
        //go here!
        //...

    private:
        friend class bstree<T>;

        //member elements:
        bstree<T>* _mpCont;    //the container that the iterator is created by
        bstnode*   _mpNodePtr; //the actual pointer pointing to the bst-node of '_mpCont'
    };

public:
    using val      = T;
    using val_ref  = T&;
    using val_ptr  = T*;
    using iter     = bstnodeiterator;

public:
    iter begin() const;
    iter end() const;

    //other public member functions (e.g. insert(), remove(), etc.) go here!
    //...

private:
    bstnode* _mpRoot;   //The root node of the BST
    size_t   _mSize;    //The number of elements in the container (guaranteed O(1))
};

bstnodeiterator::get_container()并且bstnodeiterator::is_null()派生自iterator_base<>它是所有其他容器(例如vector<>fixed_list<>map<>等)的迭代器的基类:

template <class T, class Cont>
struct _iterator_base
{
    virtual           bool  is_null() const = 0;
    virtual     const Cont* get_container() const = 0;
    /*virtual*/ const T*    get_pointer() const /* = 0*/;
};
//is_null() and get_container() should be defined in derived classes
//because they are used everywhere in the library!
  • 需要定义上述所有三个函数,因为它们在整个库中的其他任何地方都使用(例如,在算法中,在iterator_helper类中等)。

由于 BST 是已排序元素的容器,因此不应动态更改节点的内容。因为这会破坏树的排序结构。因此,我想阻止程序员使用get_pointer(). 即使它返回一个指向内容的 const 指针,它仍然可以通过成员函数进行更改T(例如,如果T是 astd::string那么内容可以通过 更改std::string::assign()),我不希望这样。

所以,我_iterator_base<*,*>::get_pointer()在基类中使函数非虚拟。而且它没有在派生类中定义,bstnodeiterator. 所以,如果程序员从派生类中调用它......

bstree<std::string> strTree = { "a string", "another string", "yet another string", "test string" };
//inserted some other elements
bstree<std::string>::iterator it = strTree.begin();
//*it = "something else"; --> this won't work, because read-only dereferencing is allowed in the class.
it.get_pointer()->assign("something else"); //this will break the tree.

...然后编译器将给出链接错误:unresolved external symbol " ... ::get_pointer()".

这是正确的方法吗?你怎么看?

编辑:

我刚刚尝试取消引用和修改:

bstree<std::string> strTree = 
{ 
   "a string", 
   "another string", 
   "yet another string", 
   "test string" 
};

bstree<std::string>::iter it = strTree.begin();
(*it).assign("modified string"); // ----> error!
std::string pB0 = strTree.begin(); // ----> error

const std::string pB = strTree.begin();
pB->assign("modified string"); // ----> error!

...它没有编译。但是,如果我将最后一行更改为:

it.get_pointer()->assign("modified string");

...它编译没有错误,运行和工作!

编辑2:

我终于找到了问题的根源:typedefs。

我没有typedef在原始问题中显示 s 以使其看起来更简单,更易于阅读。在原始代码中,有一个using val_ptr = T*;在范围内bstree<>,我在typedef以下范围内使用它bstnodeiterator

template <class T>
class bstree
{
public:
    using val = T;
    using val_ref = T&;
    using val_ptr = T*;

private:
    class bstnodeiterator : public _iterator_base<T, bstree<T>>
    {
        //c'tor comes here!

        const val_ptr get_pointer() { return (_mPtr ? &_mPtr->_mVal : nullptr); }
        //...
    };

 //...
 };

如果我定义了上面给出的函数,那么我可以std::string::assign()get_pointer(). 但是,如果我将函数的返回类型更改为const val*然后我不能调用string::assign().

我终于意识到这两种类型是不同的。可能编译器将其const放在其他地方。

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1 回答 1

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响应 OP 的第二次编辑:

别名不像宏。

如果你写using PtrType = T*, thenconst PtrType实际上等价于T* const,它是一个指向T对象的 const 指针,而不是指向 constT对象的指针。使用别名时,总是在顶层添加更多的 cv 限定符。这很直观 - 如果PtrType是指向 的指针T,则const PtrType应该是指向 的 const 指针T


根据问题,如果您不希望用户调用虚函数,请 make it protected,因此派生类可以实现它,但外部用户不能调用它。


您很可能将返回类型设为bstnodeiterator::get_pointer() T*(而不是const T*)。

您可能会遇到 c++协变返回类型的陷阱。

  • 这两种类型都是类的指针或引用(左值或右值)。不允许多级指针或引用。

  • Base::f() 返回类型中的引用/指向类必须是 Derived 返回类型的引用/指向类的明确且可访问的直接或间接基类(或相同) ::F()。

  • Derived::f() 的返回类型必须与 Base::f() 的返回类型相同或更少的 cv 限定。

注意:c++参考中没有“(或相同)”子句,但为了与标准保持一致而添加了“

std::string*如果函数覆盖具有返回类型的函数,则有效的返回类型也是如此const std::string*

考虑这个例子:

#include <string>

std::string s = "Hello, world";

struct Base {
    virtual const std::string* foo() = 0;
};

struct Derived : Base {
    std::string* foo() override {
        return &s;
    }
};

int main() {
    Derived d;
    d.foo()->assign("You can do this.");
    return 0;
}

上面的代码编译:你可以修改指向的字符串,d.foo()因为它返回一个std::string*.

于 2019-11-23T21:10:06.600 回答