如何从 unique_ptr<Base> 的向量中获取派生迭代器？答案

【问题标题】：How can I get a derived iterator from a vector of unique_ptr<Base>?如何从 unique_ptr<Base> 的向量中获取派生迭代器？
【发布时间】：2014-03-27 19:00:42
【问题描述】：

我有一个基类 (Container)，它在 std::unique_ptr<Base> 的向量中保存各种对象 (Base 项)，我有一个派生类 (FolderOfFolders)，它只保存特定项 (@ 987654325@ 项）。我想使用基于范围的 for 来遍历该特定对象（FolderOfFolder），但我不知道该怎么做。使用 range-based-for 我可以取回 std::unique_ptr<Base> 项目，但我想要 const Folder* 项目。我知道我需要一个 begin()、end() 对来为基于范围的 for 提供迭代器，但我需要从 std::unique_ptr<Base> 到 const Folder* 的转换。这有可能吗？

class Container : public Base {
  public:
    // I want to get back these as Folder* from FolderOfFolders
    std::vector<std::unique_ptr<Base>> items;
};

class Folder : public Container {
  public:
   // I want to call this when I traverse FolderOfFolders with range-based-for
   void folderMethod();
   ...
};

class SystemFolder : public Folder {
  public:
   ...
};

class UserFolder : public Folder {
  public:
   ...
};

class FolderOfFolders : public Folder {
  public:

    // I know that every item is a Folder in items
    // can I get an iterator to a Folder* ?!
    iterator begin() {
      //  ???
      return items.begin();
    }
    iterator end() {
       // ???
       return items.end();
    }
};

我想把它当作

FolderOfFolders folderOfFolders;
for (folder : folderOfFolders)
  folder->folderMethod();

【问题讨论】：

您是说要确保指针的类型为Folder* 还是只从迭代器中获取const Folder*？
在我看来，您需要创建自己的自定义迭代器，它包装了向量迭代器，并具有不同的返回类型。
如果您声明Folder::folderMethod() 和items，您的问题会更清楚。还有Base。
@Industrial-antidepressant 顺便说一句，您需要这样做的事实表明了糟糕的设计，X vs Y 问题。如您所见，除非您知道类型，否则持有 Base 对象的集合是没有用的，所以只知道该怪异的类型。恕我直言，您应该拥有template <class T> Container : public Container<Base> 并使用类型特征is_base_of。 Container 应该是公开基迭代器的特化。每个人都赢了。
@Industrial-antidepressant 这只是意味着你没有使用多态性，而是试图在你的代码中重现 RTTI。我的更改只会使您的代码更加灵活。允许你的“枚举”类型有一个“contiainer”位（而不是它自己的枚举），你会变得更加灵活。但这绝对是错误的设计，恕我直言

标签： c++ c++11 vector iterator unique-ptr

【解决方案1】：

#include <boost/iterator/transform_iterator.hpp>

struct Downcast
{
  typedef const Folder* result_type;

  result_type operator()(const std::unique_ptr<Base>& p) const
  { return static_cast<const Folder*>(p.get()); }
};

class FolderOfFolders : public Folder {
  public:

    typedef boost::transform_iterator<Downcast, decltype(items)::iterator> iterator;

    iterator begin() {
      return iterator(items.begin(), Downcast());
    }
    iterator end() {
      return iterator(items.end(), Downcast());
    }
};

注意因为FolderOfFolders::iterator::operator* 按值返回const Folder*，这意味着FolderOfFolders::iterator::reference 不是引用类型，因此迭代器只是一个InputIterator，而不是像底层vector::iterator 那样的RandomAccessIterator，但这足以与范围一起使用- 基于for。

但是，这种“一切都是Base，所有集合都是Base 的集合”闻起来像Java。有更好的设计。即使您必须存储 Base 的容器，您也可以这样做，而不必更改迭代器类型：

const Folder& asFolder(const Base& b) {
  return dynamic_cast<const Folder&>(b); 
}

class FolderOfFolders : public Folder {
  public:

    typedef decltype(items)::iterator iterator;

    iterator begin() {
      return items.begin();
    }
    iterator end() {
      return items.end();
    }
};

...

for (auto& base_ptr : folderOfFolders)
  asFolder(*base_ptr).folderMethod();

【讨论】：

【解决方案2】：

您的解决方案是参考：

for (auto &folder : folderOfFolders)
    folder->folderMehod();

std::unique_ptr<> 对象不可复制，但您可以将迭代与引用绑定。

【讨论】：

这避免了尝试复制folder，但它无助于调用Folder::folderMethod()，因为folder 是std::unique_ptr<Base>
对不起，我的错，folderMethod();是在文件夹类而不是在 Base