如何在不违反封装的情况下合法访问和修改私有字段矢量和映射

How can I legally access and modify the private fields vector and map without violating encapsulation?

本文关键字：修改 访问 字段 映射 情况下 封装      更新时间：2023-10-16

我正在尝试将深度优先搜索实现为一个函数，该函数接收Graph并输出DFS。

class Graph
{
private:
  int V;
  int timestamp;
  std:: vector<std:: list<int> > graph;
  std:: map<int, vertex> nodemap;
public:
  Graph(int V);
  int Size();
  void addEdge(int u, int v);
  void printEdges();
  void printVertices();
};

上面是我为Graph制作的类。我正在尝试制作一个函数，返回指向私有向量和映射的指针，以便我可以对Graph的邻接列表和映射数据结构执行循环操作。然而，我知道直接操纵数据结构违反了封装，我想维护我的程序的面向对象原则。这样做怎么可能不违反封装？

附言：我不期待使用朋友功能，因为我不想让该功能成为例外。我想找到一个主流的解决方案，它被程序员普遍使用，并且是一个有纪律的解决方案。如果需要，我可以更改我的类字段/可访问性。

感谢您抽出时间！

您应该决定是否"面向对象"。如果不是，那么你只是有了一个结构（也就是记录），所以要公开你的领域并参加派对。但如果你是O型，那么还有很多方法可以走。您可以在Graph上提供访问器，例如，给定顶点的访问器返回边（或相邻顶点）。然后在Graph外部编写遍历算法。或者，您将遍历算法作为Graph的方法提供，它可以直接访问私有成员。

如果您需要在邻接映射上进行迭代器，那么您可以添加一个允许您这样做的成员函数。

你有两个明显的选择：

  1. 定义您自己的AdjacencyMapIterator类，并提供返回这些实例的begin()/end()
  2. 提供一个接受函子的函数，在邻接映射中的每个条目上调用函子

第一个看起来是这样的：

for(auto it = graph.adjacency_begin() ; it!=graph.adjacency_end(); ++it) {
   vertex& v1 = it->v1;
   vertex& v2 = it->v2;
   ...
}

第二个看起来像

graph.for_each_adjacency(
   [](vertex& v1, vertex &v2) { .... }
);

最大的问题是如何在迭代过程中处理图形结构的更改。我见过的大多数实现要么明确禁止这种情况（要么抛出异常，要么声明这样做是未定义的行为），要么在内部副本上操作迭代。若你们需要一些不同的东西——期待它成为未来的痛点。

如果你想在循环中进行一些更新，而不允许在循环内进行更新，只需将所需的更新存储在某个地方，然后在循环完成后应用所有更新：

std::vector<UpdateInfo> updates;
graph.for_each_adjacency( [&updates](const vertex& v1, const vertex& v2) { 
   updates.push_back( calculateUpdate(v1,v2) );
} );
foreach(updates, [&graph](const UdpateInfo &update) {
   applyUpdate(update, graph); 
} );
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