Existem diretrizes sobre como escrever um novo contêiner que se comportará como qualquer STL
contêiner?
Existem diretrizes sobre como escrever um novo contêiner que se comportará como qualquer STL
contêiner?
Respostas:
Aqui está uma sequência pseudo-container I montado a partir de § 23.2.1 \ 4 Note que o iterator_category
deve ser um dos std::input_iterator_tag
, std::output_iterator_tag
, std::forward_iterator_tag
, std::bidirectional_iterator_tag
, std::random_access_iterator_tag
. Observe também que o abaixo é tecnicamente mais rigoroso do que o necessário, mas essa é a ideia. Observe que a grande maioria das funções "padrão" é tecnicamente opcional, devido à grandiosidade que são os iteradores.
template <class T, class A = std::allocator<T> >
class X {
public:
typedef A allocator_type;
typedef typename A::value_type value_type;
typedef typename A::reference reference;
typedef typename A::const_reference const_reference;
typedef typename A::difference_type difference_type;
typedef typename A::size_type size_type;
class iterator {
public:
typedef typename A::difference_type difference_type;
typedef typename A::value_type value_type;
typedef typename A::reference reference;
typedef typename A::pointer pointer;
typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category; //or another tag
iterator();
iterator(const iterator&);
~iterator();
iterator& operator=(const iterator&);
bool operator==(const iterator&) const;
bool operator!=(const iterator&) const;
bool operator<(const iterator&) const; //optional
bool operator>(const iterator&) const; //optional
bool operator<=(const iterator&) const; //optional
bool operator>=(const iterator&) const; //optional
iterator& operator++();
iterator operator++(int); //optional
iterator& operator--(); //optional
iterator operator--(int); //optional
iterator& operator+=(size_type); //optional
iterator operator+(size_type) const; //optional
friend iterator operator+(size_type, const iterator&); //optional
iterator& operator-=(size_type); //optional
iterator operator-(size_type) const; //optional
difference_type operator-(iterator) const; //optional
reference operator*() const;
pointer operator->() const;
reference operator[](size_type) const; //optional
};
class const_iterator {
public:
typedef typename A::difference_type difference_type;
typedef typename A::value_type value_type;
typedef typename const A::reference reference;
typedef typename const A::pointer pointer;
typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category; //or another tag
const_iterator ();
const_iterator (const const_iterator&);
const_iterator (const iterator&);
~const_iterator();
const_iterator& operator=(const const_iterator&);
bool operator==(const const_iterator&) const;
bool operator!=(const const_iterator&) const;
bool operator<(const const_iterator&) const; //optional
bool operator>(const const_iterator&) const; //optional
bool operator<=(const const_iterator&) const; //optional
bool operator>=(const const_iterator&) const; //optional
const_iterator& operator++();
const_iterator operator++(int); //optional
const_iterator& operator--(); //optional
const_iterator operator--(int); //optional
const_iterator& operator+=(size_type); //optional
const_iterator operator+(size_type) const; //optional
friend const_iterator operator+(size_type, const const_iterator&); //optional
const_iterator& operator-=(size_type); //optional
const_iterator operator-(size_type) const; //optional
difference_type operator-(const_iterator) const; //optional
reference operator*() const;
pointer operator->() const;
reference operator[](size_type) const; //optional
};
typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator; //optional
typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator; //optional
X();
X(const X&);
~X();
X& operator=(const X&);
bool operator==(const X&) const;
bool operator!=(const X&) const;
bool operator<(const X&) const; //optional
bool operator>(const X&) const; //optional
bool operator<=(const X&) const; //optional
bool operator>=(const X&) const; //optional
iterator begin();
const_iterator begin() const;
const_iterator cbegin() const;
iterator end();
const_iterator end() const;
const_iterator cend() const;
reverse_iterator rbegin(); //optional
const_reverse_iterator rbegin() const; //optional
const_reverse_iterator crbegin() const; //optional
reverse_iterator rend(); //optional
const_reverse_iterator rend() const; //optional
const_reverse_iterator crend() const; //optional
reference front(); //optional
const_reference front() const; //optional
reference back(); //optional
const_reference back() const; //optional
template<class ...Args>
void emplace_front(Args&&...); //optional
template<class ...Args>
void emplace_back(Args&&...); //optional
void push_front(const T&); //optional
void push_front(T&&); //optional
void push_back(const T&); //optional
void push_back(T&&); //optional
void pop_front(); //optional
void pop_back(); //optional
reference operator[](size_type); //optional
const_reference operator[](size_type) const; //optional
reference at(size_type); //optional
const_reference at(size_type) const; //optional
template<class ...Args>
iterator emplace(const_iterator, Args&&...); //optional
iterator insert(const_iterator, const T&); //optional
iterator insert(const_iterator, T&&); //optional
iterator insert(const_iterator, size_type, T&); //optional
template<class iter>
iterator insert(const_iterator, iter, iter); //optional
iterator insert(const_iterator, std::initializer_list<T>); //optional
iterator erase(const_iterator); //optional
iterator erase(const_iterator, const_iterator); //optional
void clear(); //optional
template<class iter>
void assign(iter, iter); //optional
void assign(std::initializer_list<T>); //optional
void assign(size_type, const T&); //optional
void swap(X&);
size_type size() const;
size_type max_size() const;
bool empty() const;
A get_allocator() const; //optional
};
template <class T, class A = std::allocator<T> >
void swap(X<T,A>&, X<T,A>&); //optional
Além disso, sempre que faço um contêiner, testo com uma classe mais ou menos assim:
#include <cassert>
struct verify;
class tester {
friend verify;
static int livecount;
const tester* self;
public:
tester() :self(this) {++livecount;}
tester(const tester&) :self(this) {++livecount;}
~tester() {assert(self==this);--livecount;}
tester& operator=(const tester& b) {
assert(self==this && b.self == &b);
return *this;
}
void cfunction() const {assert(self==this);}
void mfunction() {assert(self==this);}
};
int tester::livecount=0;
struct verify {
~verify() {assert(tester::livecount==0);}
}verifier;
Faça recipientes de tester
objetos e chame cada um deles ao function()
testar seu recipiente. Não faça nenhum tester
objeto global . Se o seu contêiner enganar em qualquer lugar, essa tester
classe o fará assert
e você saberá que enganou acidentalmente em algum lugar.
assert(tester::livecount == 0);
. Mmmmm, ainda não tenho certeza de como essa estrutura de testador funciona. Você poderia dar um exemplo?
memcpy
aconteceu. (teste não é infalível, mas pega alguns). O livecount
é um detector de vazamento simples, para garantir que seu contêiner chame um número igual de construtores e destruidores.
verifier
não quis dizer varifier
.
std::iterator
do cabeçalho<iterator>
Você precisará ler a seção Padrão C ++ sobre Contêineres e requisitos que o Padrão C ++ impõe para implementações de contêiner.
O capítulo relevante no padrão C ++ 03 é:
Seção 23.1 Requisitos de contêiner
O capítulo relevante no padrão C ++ 11 é:
Seção 23.2 Requisitos do contêiner
O rascunho quase final do padrão C ++ 11 está disponível gratuitamente aqui .
Você também pode ler alguns livros excelentes que ajudarão a entender os requisitos de uma perspectiva do usuário do contêiner. Dois excelentes livros que me impressionaram facilmente são:
STL eficaz porScott Meyers e
The C ++ Standard Library: um tutorial e referência porNicolai Josutils
Aqui está uma implementação muito simplista de um vetor falso, que é basicamente um invólucro std::vector
e possui seu próprio (mas real) iterador, que imita o iterador STL. Novamente, o iterador é muito simplista, pulando muitos conceitos const_iterator
, como verificações de validade etc.
O código é executável imediatamente.
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
template<typename T>
struct It
{
std::vector<T>& vec_;
int pointer_;
It(std::vector<T>& vec) : vec_{vec}, pointer_{0} {}
It(std::vector<T>& vec, int size) : vec_{vec}, pointer_{size} {}
bool operator!=(const It<T>& other) const
{
return !(*this == other);
}
bool operator==(const It<T>& other) const
{
return pointer_ == other.pointer_;
}
It& operator++()
{
++pointer_;
return *this;
}
T& operator*() const
{
return vec_.at(pointer_);
}
};
template<typename T>
struct Vector
{
std::vector<T> vec_;
void push_back(T item)
{
vec_.push_back(item);
};
It<T> begin()
{
return It<T>(vec_);
}
It<T> end()
{
return It<T>(vec_, vec_.size());
}
};
int main()
{
Vector<int> vec;
vec.push_back(1);
vec.push_back(2);
vec.push_back(3);
bool first = true;
for (It<int> it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it)
{
if (first) //modify container once while iterating
{
vec.push_back(4);
first = false;
}
std::cout << *it << '\n'; //print it
(*it)++; //change it
}
for (It<int> it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it)
{
std::cout << *it << '\n'; //should see changed value
}
}