Общая цель
Я управляю коллекцией объектов (Collection of Real как простой пример). Затем я определил итераторы в своей коллекции. Это означает: iterator, const_iterator, reverse_iterator и const_reverse_iterator. В этом примере я буду обращать внимание только на iterator и const_iterator, два других очень похожи.
После этого я хотел бы определить фильтр в моей коллекции, который хранит или не содержит элементы по отношению к определенному условию. Например, сохраняйте только экземпляры Real с положительным значением. Я также хотел бы перебирать свою коллекцию только на сохраненных элементах.
Как я реализовал коллекцию
В этом примере мой объект в коллекции очень прост. Цель состоит в том, чтобы иметь объект вместо собственного типа:
struct Real
{
public:
double r;
};
Затем я определяю свою коллекцию, не задумываясь о реальном контейнере внутри:
class Collection
{
public:
typedef std::vector<Real>::iterator iterator;
typedef std::vector<Real>::const_iterator const_iterator;
private:
std::vector<Real> data;
public:
Collection() : data() {}
Collection(unsigned long int n) : data(n) {}
Collection(unsigned long int n, const Real& x) : data(n,x) {}
Collection::iterator begin() { return this->data.begin(); }
Collection::iterator end() { return this->data.end(); }
Collection::const_iterator begin() const { return this->data.begin(); }
Collection::const_iterator end() const { return this->data.end(); }
};
Это очень хорошо работает в этом простом примере:
int main()
{
Collection c(5);
double k = 1.0;
for(Collection::iterator it = c.begin(); it != c.end(); ++it)
{
it->r = k;
k *= -2.0;
}
std::cout << "print c with Collection::iterator" << std::endl;
for(Collection::iterator it = c.begin(); it != c.end(); ++it)
std::cout << it->r << std::endl;
std::cout << "print c with Collection::const_iterator" << std::endl;
for(Collection::const_iterator it = c.begin(); it != c.end(); ++it)
std::cout << it->r << std::endl;
return 0;
}
И эта программа записывает ожидаемый результат:
print with Collection::iterator
1
-2
4
-8
16
print with Collection::const_iterator
1
-2
4
-8
16
Как я реализовал фильтр
Теперь я хочу создать абстрактный фильтр, имеющий ссылку или указатель на коллекцию, имеющий итераторы и имеющий абстрактную функцию, принимающую значения через фильтр. Для этого первого шага я написал класс без итераторов:
class CollectionFilter
{
private:
Collection& col;
public:
CollectionFilter(Collection& c) : col(c) {}
virtual ~CollectionFilter() {}
Collection& collection() { return this->col; }
iterator begin() { /* todo */ }
iterator end() { /* todo */ }
const_iterator begin() const { /* todo */ }
const_iterator end() const { /* todo */ }
virtual bool accept(const Real& x) const = 0;
};
Затем довольно легко создать новый фильтр, реализующий конкретное условие:
class CollectionFilterPositive : public CollectionFilter
{
public:
CollectionFilterPositive(Collection& c) : CollectionFilter(c) {}
virtual ~CollectionFilterPositive() {}
virtual bool accept(const Real& x) const { return x.r >= 0.0; }
};
Перед реализацией итераторов в фильтре у меня есть некоторые замечания/вопросы.
- Этот фильтр работает на не-const
Collection&, то действительно ли нужны функцииbegin() constиend() const? И если да, то почему? - Я не могу применить фильтр на
const Collection&, но это явно необходимо для моей цели. Что может быть хорошим способом сделать это? Нужно ли дублировать классCollectionFilterв классеCollectionFilterConstс очень похожим кодом? Более того, это решение довольно запутанно для пользователя, которому нужно наследовать два подобных класса.
Затем переходим к реализации итераторов. В этом примере я написал только iterator, а не const_iterator. Я добавляю это в свой класс:
class CollectionFilter
{
public:
class iterator
{
private:
CollectionFilter* filter;
Collection::iterator iter;
public:
iterator(CollectionFilter* f, Collection::iterator i) : filter(f), iter(i) {}
iterator(const iterator& i) : filter(i.filter), iter(i.iter) {}
iterator& operator = (const iterator& i) { this->filter = i.filter; this->iter = i.iter; return *this; }
iterator& operator ++ ()
{
if(this->iter != this->filter->collection().end())
{
do
{
++this->iter;
} while(this->iter != this->filter->collection().end() && !this->filter->accept(*this->iter));
}
}
iterator operator ++ (int) { /* similar */ }
Real& operator * () { return *this->iter; }
Collection::iterator operator -> () { return this->iter; }
bool operator == (const iterator& i) const { return this->iter == i.iter; }
bool operator != (const iterator& i) const { return this->iter != i.iter; }
};
public:
iterator begin()
{
Collection::iterator it = this->col.begin();
if(!this->accept(*it)) ++it;
return CollectionFilter::iterator(this,it);
}
iterator end()
{
Collection::iterator it = this->col.end();
return CollectionFilter::iterator(this,it);
}
};
Это также хорошо работает на этом простом примере
int main()
{
Collection c(5);
double k = 1.0;
for(Collection::iterator it = c.begin(); it != c.end(); ++it)
{
it->r = k;
k *= -2.0;
}
std::cout << "print c with CollectionFilterPositive::iterator" << std::endl;
CollectionFilterPositive fc(c);
for(CollectionFilterPositive::iterator it = fc.begin(); it != fc.end(); ++it)
std::cout << it->r << std::endl;
return 0;
}
дает ожидаемый результат:
print with CollectionFilterPositive::iterator
1
4
16
Снова, некоторые вопросы:
- Я совершенно не согласен с этим?
- Я предполагаю, что мне нужно дублировать код
CollectionFilter::iterator, чтобы реализоватьCollectionFilter::const_iteratorтолько с небольшими изменениями. Есть ли способ избежать дублирования этого кода (написано 8 раз, если я считаю дублированный классCollectionFilterConstи обратные итераторы)? - Я не чувствую себя комфортно с константой моего кода. Вы видите некоторые проблемы?
Спасибо заранее!
