在 C++ 中实现 List 时在哪里声明 Node 结构答案

【问题标题】：Where to declare the Node structure when implementing a List in C++在 C++ 中实现 List 时在哪里声明 Node 结构
【发布时间】：2014-03-26 05:09:54
【问题描述】：

当我遇到这个问题时，我想出了两个选择。

第一个是在 List 类中声明 Node 结构。就像：

class List
{
    private:
          struct Node
          {
              int data;
              Node* next; 
          }
          Node* head;
          //...
    public:
           //....
}

对于这个，效果很好。公共区域的功能可以利用Node结构中的所有元素进行插入、删除等操作。另外，这会阻止用户直接使用 Node 结构（我认为如果我们在 List 中声明 Node，其他人无法使用此结构。是真的吗？）。但是，如果这个 Node 很通用，也会被 Stack、Queue 等使用，我们每次都要声明它。这很不方便。另外，如果我想实现一些适用于 List 的算法（例如排序），是否可以在不使用 Node 结构的情况下做到这一点？

第二种选择是实现一个Node类：

class Node
{
    private:
           int data;
           Node* next;
           //...
    public:
           //...
} 

class List
{
    private:
           Node* head;
           //...
    public:
           //...
}

这个不起作用，因为我无法使用类 List 的公共区域中的函数更改 Node 中的指针和数据。如果我把data和next放在类Node的public区域，恐怕用户也可以直接改指针，销毁链表。

人们在实现 List 时通常会做什么？提前感谢您的建议：-)

【问题讨论】：

他们两者都不做，因为他们没有重新发明*。他们使用std::list<>，通常甚至不使用std::vector<> 或std::deque<>。也就是说，除非您必须将节点公开为外部实体或将其作为它们的“节点”类型与其他类共享，否则几乎没有理由使其独立。

标签： c++ list nodes

【解决方案1】：

在库代码开发中，将这些类型的“帮助”类（和函数）放在“详细”命名空间中是惯例，例如：

namespace my_library {

namespace detail {

class Node
{
    public:
           int data;
           Node* next;
           //...

           //...
} 

}

class List
{
    private:
           detail::Node* head;
           //...
    public:
           //...
}

}

按照惯例，任何查看或使用您的库的人都应该知道“详细”命名空间（或子命名空间）中的任何内容都“不适合公众使用”，可以这么说。您还可以更进一步，将帮助程序类放在另一个标题中（如“List_detail.h”）以进一步“隐藏”它们。此外，在生成库的文档时（例如，使用 doxygen），您应该跳过/省略/隐藏“详细”命名空间（或子命名空间）中的任何声明。

如果合适（在链接方面），您也可以将它们放置在未命名的命名空间中。

法令（在编码指南中）有时会避免嵌套类，因为并非所有编译器（主要是旧的不符合标准的编译器）都能很好地处理它们。

【讨论】：

【解决方案2】：

我的建议是首先将 Node 设为私有的、嵌套在 List 中的 struct。如果需要重用它，您可以将它移到List 之外。到时候你就得把Node的数据公开，或者对数据提供公开的get和set方法。

【讨论】：

【解决方案3】：

你可以把你的节点类放在单独的头文件 node.h 中

class Node
{
    private:
           int data;
           Node* next;
    friend class List;
    friend class Stack; 
    friend class Queue;          
    public:
           Node(int num):data(num), next(NULL)
           {
           }
           int getData()
           {
                return data;
           }
};


#include <node.h>

class List
{
    private:
           Node* head;
    public:
};

【讨论】：