c++ - 推进标准 map 的迭代器

Question

主要问题已经在标题中:How do I advance the iterator of a standard map?

但由于大多数人问我为什么需要这个，我将提供更多信息:我有一个类，里面有几张 map 。我至少有 2 个微分方程、至少 2 种传感器类型(场或 dft)和至少 2 种空间类型(体积、表面)。我需要保存所有这些东西，并在它们之间建立关联。所以我认为拥有这些东西的 map 是明智的，当这些东西相互关联时，它们在 map 中具有相同的键。

为简单起见，我们只考虑三个 map 。

class Reader
{
    struct MaxwellSensor
    {
        // some members...
    };
    struct FieldSensor
    {
        // some members
        uint fieldMember;
    };
    struct DFTSensor
    {
        // some members
        uint dftMember;
    };    
    std::map<uint, MaxwellSensor> maxwellSensors;
    std::map<uint, FieldSensor> fieldSensors;
    std::map<uint, DFTSensor> dftSensors;

    uint getCountOfMaxwellSensors(){
        return maxwellSensors.size();
    }

    uint getMemberForMaxwellSensorByIndex(uint index){
        // This follows later
    }

};

在我的编程过程中，我需要实例化SensorInterface 的几个变量。为此，我需要知道我有多少个 maxwell 传感器，然后遍历 maxwell 传感器并获取其他传感器的成员。

这看起来像:

class MyType{
    public:
        uint member;
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
    // some code
    Reader myReader;
    for(uint i = 0; i < myReader.countOfMaxwellSensors(); ++i)
    {
        MyType var;
        var.member = myReader.getMemberForMaxwellSensorByIndex(i);
    }
}

所以阅读器中的函数应该是这样的:

uint getMemberForMaxwellSensorByIndex(uint index)
{
    auto maxIt = std::advance(maxwellSensors.begin(), index);
    auto foundInFieldSensorsIt = std::find_if(fieldSensors.begin(), fieldSensors.end(), [&] (const std::pair<UInteger_T, FieldSensor>& kvp) { return kvp.first == maxIt->first; });
    auto foundInDFTSensorsIt = std::find_if(dftSensors.begin(), dftSensors.end(), [&] (const std::pair<UInteger_T, DFTSensor>& kvp) { return kvp.first == maxIt->first; });
    if(foundInFieldSensorsIt != fieldSensors.end())
        return fieldSensors[maxIt->first].fieldMember;
    else if(foundInDFTSensorsIt != dftSensors.end())
        return dftSensors[maxIt->first].fieldMember;
    else
    {
        std::cerr << "something went wrong." << std::endl;
        return 0;
    }
}

所以...这是 std::advance(maxwellSensors.begin(), index); 的意图，但是编译时不会出现以下错误代码:

error: 
  no matching function for call to 'advance'
        auto maxIt = std::advance(maxwellSensors.begin(), index);
                     ^~~~~~~~~~~~
/c++/4.6/bits/stl_iterator_base_funcs.h:171:5: note: 
  candidate function [with _InputIterator = std::_Rb_tree_iterator<std::pair<const
  unsigned int, Reader<double, unsigned int>::MaxwellSensor> >,
  _Distance = unsigned int] not viable: expects an l-value for 1st argument
advance(_InputIterator& __i, _Distance __n)

那么如何推进标准 map 的迭代器呢？

我也试过 auto maxIt = maxwellSensors.begin() + index; 但没有成功。

并且:我想避免这样的 for 循环:

auto maxIt = maxwellSensors.begin();
for(uint i = 0; i < index; ++i){
    ++maxIt;
}

还有其他可能吗？非常感谢!

Answer 1

std::map 的iterator_category 是双向迭代器 的iterator_category。这意味着不存在 O(1) 多步增量，例如随机访问迭代器。对于后者，你可以这样写:

auto it = my_vector.begin(); // std::vector has random access iterators
std::advance(it, 4);         // NOT a loop, will call it += 4;
it += 4;                     // shorthand, not recommended in generic code 

对于前者，你有

auto it = my_map.begin();    // std::map has bidirectional iterators
std::advance(it, 4);         // for (auto i = 0; i < 4; ++i) ++it;

注意 std::advance 有 void 返回类型。如果要返回高级迭代器，可以使用 std::next

auto it = my_map.begin();
auto it4 = std::next(it, 4); // copies it, then advances and returns that copy

std::advance 的 step 参数可以是负数，在这种情况下它将在幕后调用 --it。如果要返回递减的迭代器，可以使用 std::prev。