实现 cpp const 迭代器崩溃和烧毁答案

【问题标题】：implementing a cpp const iterator crashes and burns实现 cpp const 迭代器崩溃和烧毁
【发布时间】：2021-12-30 06:39:17
【问题描述】：

许多关于 const 迭代器 (example) 的帖子，但没有关于循环上下文的帖子，例如：

for (const auto it: container) { ... }

当我开始实施时，鼓励编译器抱怨缺少begin和end，希望这些抱怨能够指导我填写在丢失的部分。我错了。以下代码编译得很好，尽管它肯定缺少 operator++ 和 operator!= 的等效项：

#include <iostream>
template<class T> class List { public:
    const T *head;
    const List<T> *tail;
    List(const T *h, const List<T> *t):head(h),tail(t){}
    const T *operator*() const { return head; } };

template<class T> const List<T> *begin(const List<T> *l) { return l; }
template<class T> const List<T> *end  (const List<T> *l) { return nullptr; }

class Person { public: int age; Person(int a):age(a){} };
typedef List<Person> Persons;

int main(int argc, char **argv) {
    Person *p1 = new Person(16);
    Person *p2 = new Person(27);
    Person *p3 = new Person(38);

    Persons *persons = new Persons(p1,
        new Persons(p2,
        new Persons(p3, nullptr)));

    for (const auto p: persons) { std::cout << (*p)->age << "\n"; }
    return 0; }

这段代码是怎么编译的？

【问题讨论】：

这里没有迭代器。而 range for 循环只是普通 for 循环的简写语法
++ 和 != 是为所有指针类型定义的
我不明白为什么persons，一个Persons* 指针，被视为一个有效的范围表达式。唯一看起来可以应用的case 是将其视为大小未知的数组类型。
这是因为定义了 begin() 和 end() 函数，它们接受 List* 作为参数。

标签： c++ iterator

【解决方案1】：

您还没有定义++ 和!=，但是对于您的迭代器类型const List<T>*，它们是完美定义的，因为它是一个指针类型。但是，++ 的默认行为并没有按照您的意愿行事，即跟随 tail 指针。

要让您的迭代器了解如何实现 ++ 的特殊知识，您需要使用单独的自定义迭代器类，而不是使用指针。

我还对您的代码进行了一些其他更改：

List 类型是可迭代的，而不是 List*。这意味着 begin 和 end 函数不是在指针上定义的，而是在 List 对象本身上定义的，我们迭代 *persons 而不是 persons。
在for (const auto p : *persons) 中，p 是Person，而不是指针。

godbolt.org link

#include <iostream>
template<class T> class List { public:
    const T *head;
    const List<T> *tail;
    List(const T *h, const List<T> *t):head(h),tail(t){}
    const T *operator*() const { return head; }

    class const_iterator {
        const List<T>* cur = nullptr;
    public:
        explicit const_iterator(const List<T>* list) : cur(list) {}
        const_iterator& operator++() {
            cur = cur->tail;
            return *this;
        }
        bool operator!=(const const_iterator& other) const {
            return cur != other.cur;
        }
        const T& operator*() const {
            return *cur->head;
        }
    };

    const_iterator begin() const {
        return const_iterator(this);
    }

    const_iterator end() const {
        return const_iterator(nullptr);
    }
};

class Person { public: int age; Person(int a):age(a){} };
typedef List<Person> Persons;

int main(int argc, char **argv) {
    Person *p1 = new Person(16);
    Person *p2 = new Person(27);
    Person *p3 = new Person(38);

    Persons *persons = new Persons(p1,
        new Persons(p2,
        new Persons(p3, nullptr)));

    for (const auto p: *persons) {
        std::cout << p.age << "\n";
    }
    return 0;
}

【讨论】：