模板类上的 C++ 运算符重载

Question

我有一个模板化的 Stack 类在内部用向量实现。

这是我的（简化的）TStack.h 的内容：

#include <vector>
#include <iostream>

template<typename T> class TStack;
template<typename T> TStack<T> operator+(const TStack<T> &s1, const TStack<T> &s2);

template<typename T>
class TStack {
    friend TStack<T> operator+<>(const TStack<T> &s1, const TStack<T> &s2);
    private:
        std::vector<T> items;
    public:
        void printAll() {
            std::cout << "The content of the stack is: ";
            typename std::vector<T>::iterator it;
            for(it = items.begin(); it < items.end(); it++) {
                std::cout << *it << " ";
            }
            std::cout << std::endl;
        }
};

template<typename T>
TStack<T> operator+(const TStack<T> &s1, const TStack<T> &s2) {
    TStack<T> result = s1;
    typename std::vector<T>::iterator it;
    //below is line 41
    for(it = s2.items.begin(); it < s2.items.end(); it++) {
        result.items.push_back(*it);
    }
    return result;
}

这是我的（简化的）主类：

#include <iostream>
#include "TStack.h"

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[]) {
    TStack<int> intStack;
    intStack.push(4);

    TStack<int> secondIntStack;
    secondIntStack.push(10);

    cout << "Addition result: " << endl;
    //below is line 27
    TStack<int> result = intStack + secondIntStack;
    result.printAll();
    return 0;
}

这是编译结果：

In file included from main.cpp:2:
TStack.h: In function ‘TStack<T> operator+(const TStack<T>&, const TStack<T>&) [with T = int]’:
main.cpp:27:   instantiated from here
TStack.h:41: error: no match for ‘operator=’ in ‘it = s2->TStack<int>::items.std::vector<_Tp, _Alloc>::begin [with _Tp = int, _Alloc = std::allocator<int>]()’
/usr/include/c++/4.4/bits/stl_iterator.h:669: note: candidates are: __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >& __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >::operator=(const __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >&)
make: *** [main.exe] Error 1

我不知道错误信息的含义。

在 operator+ 函数中，我使用相同的方法在 printAll() 中获取迭代器，但它在 operator+ 函数中无法正常工作。 我知道我可以避免在 operator+ 函数中使用迭代器，但我只是好奇如何解决这个问题。

Answer 1

使用const_iterator 代替iterator：

typename std::vector<T>::const_iterator it;

因为s1 是一个常量对象。所以s1.items 也将是 const 对象，这意味着 s1.items.begin() 将返回 const_iterator，而不是非 const iterator。

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operator+()的更好实现

您可以改进operator+() 的实现。除了使用手动循环和push_back函数，您可以使用insert函数作为：

template<typename T>
TStack<T> operator+(const TStack<T> &s1, const TStack<T> &s2) {
    TStack<T> result(s1); //use direct copy-initialization
    result.insert(result.end(), s2.begin(), s2.end());
    return result;
}

它完全避免了您在代码中遇到的iterator 问题。

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operator+()的更好实现

如果您按值接受第一个参数，而不是 const 引用，那就更好了：

template<typename T>
TStack<T> operator+(TStack<T> s1, const TStack<T> &s2) {
    s1.insert(s1.end(), s2.begin(), s2.end()); //s1 is a copy, after all!
    return s1; 
}

由于第一个参数是 copy 本身，因此您无需显式创建名为 result 的局部变量。您只需将s2 添加到s1 并返回s1。

Answer 2

您不能将 const 迭代器 (s2.items.begin()) 分配给非 const 迭代器。 使用

typename std::vector<T>::const_iterator it;