标准容器封装和基于范围的 for 循环

Standard containers encapsulation and range-based for loops

本文关键字：范围 循环 for 于范围 封装 标准      更新时间：2023-10-16

我正在设计一个有两个标准向量作为成员的类。我希望能够在矢量元素上使用基于范围的 for 循环，我想出了这个解决方案

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class MyClass {
public:
void addValue1(int val){data1_.push_back(val);}
void addValue2(int val){data2_.push_back(val);}
vector<int> const & data1() const {return data1_;}
vector<int> const & data2() const {return data2_;}
// ...
private:
vector<int> data1_;
vector<int> data2_;
// ...
};
void print1(MyClass const & mc) {
for (auto val : mc.data1()){
cout << val << endl;
}
}
void print2(MyClass const & mc) {
for (auto val : mc.data2()){
cout << val << endl;
}
}
int main(){
MyClass mc;
mc.addValue1(1);
mc.addValue1(2);
mc.addValue1(3);
print1(mc);
}

显然，定义begin()和end()函数的替代方案没有意义，因为我有两个不同的向量。

我想问以下问题：

  • 所提出的解决方案的一个缺点是两个向量的内容无法更改(由于const限定符)。如果我需要修改矢量元素，如何修改代码？编辑：修改应保留封装

  • 考虑到数据封装，你认为返回对两个向量的(const)引用是一种不好的做法吗？

使用类似gsl::span<int>和gsl::span<const int>的东西。

这是一个最小的：

template<class T>
struct span {
T* b = 0; T* e = 0;
T* begin() const { return b; }
T* end() const { return e; }
span( T* s, T* f ):b(s),e(f) {}
span( T* s, std::size_t len ):span(s, s+len) {}
template<std::size_t N>
span( T(&arr)[N] ):span(arr, N) {}
// todo: ctor from containers with .data() and .size()
// useful helpers:
std::size_t size() const { return end()-begin(); }
bool empty() const { return size()==0; }
T& operator[](std::size_t i) const { return begin()[i]; }
T& front() const { return *begin(); }
T& back() const { return *(std::prev(end())); }
// I like explicit defaults of these:
span() = default;
span(span const&) = default;
span& operator=(span const&) = default;
~span() = default;
};

现在你可以写：

span<int const> data1() const {return {data1_.data(), data1_.size()};}
span<int const> data2() const {data2_.data(), data2_.size()};}
span<int> data1() {return {data1_.data(), data1_.size()};}
span<int> data2() {data2_.data(), data2_.size()};}

所提出的解决方案的一个缺点是两个向量的内容无法更改(由于常量限定符)。如果我需要修改矢量元素，如何修改代码？

首先，您应该添加一个data1()和一个data2()non-const 版本，这些版本返回对data1_和data2_成员的引用

vector<int> const & data1() const {return data1_;}
vector<int> const & data2() const {return data2_;}
vector<int> & data1() {return data1_;}
vector<int> & data2() {return data2_;}

第二：如果你想修改元素print1()(通过示例)，你必须接收mc作为 not const 引用

// ..........vvvvvvvvv   no more const
void print1 (MyClass & mc) {

所以你可以改变mc.

第三：在基于范围的循环中，您必须将val定义为参考，以便您可以修改它，同时修改向量内的引用值

// ........V   by reference
for ( auto & val : mc.data1() ) {
++val ;  // this modify the value in the vector inside mc
cout << val << endl;
}

考虑到数据封装，您认为返回对两个向量的(const)引用是一种不好的做法吗？

恕我直言：如果引用是const，则根本不是：这是一个很好的做法，因为允许安全使用成员而无需复制它。

如果引用不是const，我认为与声明成员公共没有太大区别。

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