我遇到过几次这个问题，想知道是否有一个简单的方法或模式可以用来解决它。
想象一个树结构，其中每个节点都包含一个指向子节点的 STL 容器（向量）。我希望客户端代码能够遍历这棵树，并遍历子容器以访问其他部分。
我的问题是我想保持对节点的封装，同时让客户端轻松查看该节点的所有子节点。我还想确保如果客户端获得对树中根节点的 const 引用，那么对树的后续部分的所有访问也是 const。
我应该尝试为我的节点类型创建一个迭代器类，让一个节点方法返回向量迭代器，还是我缺少更优雅的模式？
编辑：我想再次强调，虽然我看到了一些好的想法，但我有指向其他节点的指针容器。返回 vector<node *>::const_iterator 不会阻止客户端在节点上调用非常量方法。它只保护指针本身不指向不同的对象。
【问题讨论】：
标签： c++ design-patterns stl tree iterator
这样的事情通常就足够了：
class node
{
public:
typedef std::vector<node> node_list;
typedef node_list::const_iterator const_iterator;
const_iterator begin() const { return children_.begin(); }
const_iterator end() const { return children_.end(); }
private:
node_list children_;
}
这允许您更改底层容器类型，而无需更改迭代 node 的子级的代码。
这确实有一个缺点，它会泄露一个实现细节，因为使用你的 node::const_iterator 的代码知道它是一个随机访问迭代器（因为 std::vector:: const_iterator 是一个随机访问迭代器），所以你可能很难切换到不支持随机访问的容器。
如果您希望能够自己控制迭代器类别，您可能需要创建自己的 iterator 类，以提供您想要提供的确切行为。
【讨论】：
vector::const_iterator。然而，不假思索地使用operator+ 比不假思索地将迭代器分配给vector<node>::const_iterator 而不是node::const_iterator 要容易得多。我想知道是否存在迭代器适配器除了将其包装到特定类别的迭代器“降级”之外什么都不做的情况。然后你可以返回make_forward_iterator(children_.begin())，或者类似的。
template <RealIteratorT> class forward_iterator_wrapper : private RealIteratorT { }; 轻松做到这一点。可能有问题；我还没有深入考虑。
这不是您问题的直接答案，而是另一种方法。您可以通过注册回调函子来获取control inversion，而不是让客户端代码运行该节目。例如：
// Derive from this class to create a visitor
class AbstractVisitor
{
public:
virtual void operator() (const T &) = 0;
};
// Your recursive data-structure class
class MyClass
{
public:
void walk(AbstractVisitor &v) const
{
// Call the client callback
v(payload);
for (std::vector<MyClass>::const_iterator it = children.begin();
it != children.end(); ++it)
{
// Recurse
it->walk(v);
}
}
private:
T payload; // Some sort of payload associated with the class
std::vector<MyClass> children;
};
// You could have different visitor classes to do different things
class MyVisitor : public AbstractVisitor
{
public:
virtual void operator() (const T &t)
{
// Do something with t
}
}
int main()
{
MyClass m;
MyVisitor v;
...
m.walk(v);
}
完成封装！
【讨论】：
walk 成为带有仿函数参数的函数模板。如果做不到这一点（因为有时您不希望模板位于接口边界），我希望用户数据指针与我的函数指针一起使用，或者与虚函数的接口一起使用。否则 walk 仅限于除了全局状态之外没有状态的操作，并且不返回任何值（因为它是 void）。也就是说，设计不佳的;-)
std::function<void(T)> 可以工作，具有虚拟operator() 重载的访问者基类也可以。
为了遍历整个树，您必须创建自己的迭代器类，对于仅遍历子节点，您可以安全地返回向量迭代器。
【讨论】：