c++ - C++ 中基于接口(interface)的编程结合迭代器。如何保持这种简单？

Question

在我的开发中，我正在慢慢地从面向对象的方法转向基于接口(interface)的编程方法。更准确地说:

• 过去，如果我能将逻辑分组到一个类中，我就已经很满足了
• 现在我倾向于将更多逻辑放在接口(interface)后面，让工厂创建实现

一个简单的例子说明了这一点。

过去我写过这些类:

• 图书馆
• 书

现在我写这些类:

• 图书馆
• 图书馆
• 图书馆工厂
• 电子书
• 书
• 书厂

这种方法使我能够轻松地为我的每个接口(interface)实现模拟类，并在较慢的旧实现和较快的新实现之间切换，并在同一应用程序中对它们进行比较。

在大多数情况下，这工作得很好，但如果我想使用迭代器循环集合，它就会成为一个问题。

假设我的图书馆有一系列书籍，我想遍历它们。在过去这不是问题:Library::begin() 和 Library::end() 返回一个迭代器 (Library::iterator)，我可以在其上轻松编写一个循环，如下所示:

for (Library::iterator it=myLibrary.begin();it!=mylibrary.end();++it) ...

问题是在基于接口(interface)的方法中，不能保证 ILibrary 的不同实现使用同一种迭代器。如果例如OldLibrary 和 NewLibrary 都继承自 ILibrary，则:

• OldLibrary 可以使用 std::vector 来存储其书籍，并在其开始和结束方法中返回 std::vector::const_iterator
• NewLibrary 可以使用 std::list 来存储其书籍，并在其开始和结束方法中返回 std::list::const_iterator

要求两个 ILibrary 实现返回相同类型的迭代器也不是解决方案，因为在实践中，增量操作 (++it) 需要在两个实现中以不同方式实现。

这意味着在实践中我也必须使迭代器成为一个接口(interface)，这意味着应用程序不能将迭代器放在堆栈上(典型的 C++ 切片问题)。

我可以通过将迭代器接口(interface)包装在一个非接口(interface)类中来解决这个问题，但对于我试图解决的问题来说，这似乎是一个相当复杂的解决方案。

有没有更好的方法来处理这个问题？

编辑:Martin 发言后的一些澄清。

假设我有一个类可以返回所有按受欢迎程度排序的书籍:LibraryBookFinder。它有 begin() 和 end() 方法，它们返回一个 LibraryBookFinder::const_iterator，它指的是一本书。

为了用全新的实现替换我的旧实现，我想将旧的 LibraryBookFinder 放在接口(interface) ILibraryBookFinder 后面，并将旧的实现重命名为 OldSlowLibraryBookFinder。

然后，我的名为 VeryFastCachingLibraryBookFinder 的新(极快)实现可以继承自 ILibraryBookFinder。这就是迭代器问题的来源。

下一步可能是将接口(interface)隐藏在工厂后面，在那里我可以要求工厂“给我一个非常擅长根据受欢迎程度、标题或作者返回书籍的‘查找器’，......你最终得到这样的代码:

ILibraryBookFinder *myFinder = LibraryBookFinderFactory (FINDER_POPULARITY);
for (ILibraryBookFinder::const_iterator it=myFinder->begin();it!=myFinder.end();++it) ...

或者如果我想使用其他标准:

ILibraryBookFinder *myFinder = LibraryBookFinderFactory (FINDER_AUTHOR);
for (ILibraryBookFinder::const_iterator it=myFinder->begin();it!=myFinder.end();++it) ...

LibraryBookFinderFactory 的参数可能由外部因素决定:配置设置、命令行选项、对话框中的选择……并且每个实现都有其自己的优化类型(例如，一本书的作者不' 变化，所以这可以是一个非常静态的缓存；受欢迎程度每天都在变化，这可能意味着完全不同的数据结构)。

Answer 1

你在这里混合了隐喻。

如果库是容器，那么它需要自己的迭代器，它不能重复使用成员的迭代器。因此，您可以将成员迭代器包装在 ILibraryIterator 的实现中。

但严格来说，库不是容器，它是库。
因此，库上的方法是您可以在库上执行的操作(这里想想动词)。库可能包含容器，但严格来说它不是容器，因此不应公开 begin() 和 end()。

因此，如果您想对书籍执行操作，您应该要求图书馆执行该操作(通过提供仿函数)。类的概念是它是自包含的。用户不应该使用 getter 来获取有关对象的内容，然后将内容放回对象应该知道如何对自身执行操作(这就是为什么我讨厌 getters/setters，因为它们破坏了封装)。

class ILibrary
{
    public:
         IBook const& getBook(Index i) const;

         template<R,A>
         R checkBooks(A const& librarianAction);
};