如何在c++中使用std::list迭代器存储在std vector中，创建复制安全容器

How to make a copy safe container with std::list iterators stored in a std vector in c++?

本文关键字：std 创建 安全 vector 复制 list c++ 迭代器 存储      更新时间：2023-10-16

对于我的GUI，我需要一个具有以下目的的类来管理控件(窗口，按钮等)

    [index] 对元素的随机访问["key"]对元素的随机访问
  • 指针稳定性，所以ptr=&container[index]不会改变，如果元素添加或删除
  • 复制安全。所有元素必须存储在容器中并复制，如果'='使用container2=conatiner1 (deep-copy)
  • 列表中元素的顺序必须是可更改的，但指向元素的指针必须保持有效。如果ptr1=container[1]和ptr2=container[2]，那么交换1和2的顺序后，ptr1==container[2]和ptr2==container[1]
我得出的结论是std::list提供了我需要的指针的稳定性，而std::vector提供了随机访问。所以我有一个想法，把std字符串和迭代器的元组存储在一个向量中。但是，在复制容器后，所有迭代器都无效。 关于如何最好地解决这个问题，有什么建议吗?

这里是当前方法的主代码(只包括重要的部分):

template < class T >
class ControlList 
{
    struct Tuple{std::string first;typename std::list<T>::iterator second;};
    std::vector<Tuple> list;
    std::list<T> objects;
    inline T& operator [](int i)
    {
        return *list[i].second;
    }
    inline T& operator [](std::string s)
    {
        loopi(0,vlist.size()) 
        if(s==vlist[i].first) 
            return *vlist[i].second;
    }
}

string访问比较慢，但通常容器的元素不超过10个，在程序中很少使用。

更新:

共享指针已经很好了，但无法解决我需要的深度拷贝。假设我有window2=window1。现在，如果我有一个共享指针，那么按下window2中的按钮也会按下window1中的相同按钮，这是不需要的。我真的需要一个容器中包含的所有对象的新实例。

是否可以重写复制构造函数来创建智能指针引用的对象的新实例?

窗口和按钮都存储在ControlList中，其中一个窗口包含多个列表。

更新2:

重写复制构造函数和赋值构造函数显然已经解决了这个问题

Update3:

我刚刚发布了这个课程在MIT下的GUI。

下载。

如果您要使用std::vector<std::pair<std::string, std::unique_ptr<T>>>，您可以随意复制项目，并且结果值只需要再进行一步间接访问即可。这将消除你现在所拥有的3种不同结构的复杂性。附带的好处是，这些项还会自动清理自己。

如果你需要指针的所有者-观察者语义，你可以选择std::shared_ptr<T>和std::weak_ptr<T>。共享指针可以很容易地创建弱指针，它们充当非拥有的观察者，不影响共享指针的引用计数。

Edit:只是为了补充，shared_ptr和其他智能指针是c++ 11和更高版本独有的。如果你想要c++ 03兼容的解决方案，你可以看看过去的Boost实现，或者通过观察c++ 11/14规范自己创建一个。

Edit2: 这里有一些代码来帮助:

http://coliru.stacked-crooked.com/a/a9bf52e5428a48af 

#include <vector>  //vector
#include <memory>  //smart pointers
#include <utility> //pair
#include <string>  //string
#include <iostream>//cout
template <class T>
class Container {
public:
    inline void push(const std::string& s, const T& t) {
        objects.push_back(std::pair<std::string, std::shared_ptr<T>>(s, std::make_shared<T>(t)));   
    }
    inline T& operator [](const size_t& i)
    {
        return *(objects[i]->second);
    }
    inline T& operator [](const std::string& s)
    {
        for (auto it : objects) {
            if(s == it.first) { 
                return *(it.second);
            }
        }
        //welp, what do you do here if you can't find it?
    }
private:
    std::vector<std::pair<std::string, std::shared_ptr<T>>> objects;
};
int main() {
    Container<int> cont;
    std::string str {"hi"};
    int i {2};
    cont.push(str, i);
    //This is good...
    std::cout << cont["hi"] << std::endl;
    //But undefined behavior!
    std::cout << cont["02"] << std::endl;
    return 0;
}
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