c++ - 一个 C++ 类可以导出多个不同的 STL 样式迭代器吗？

Question

我有一个封装了奇异数据结构的类。对于这个问题，我们假设它是 Thingy 球的 Container。

我们有很多地方可以迭代这个容器中的 Thingy，但是有几种不同的方法 - 它们可以按顺序 A 或 B 迭代，还有子集 X和 Y，所以有(比方说)Thingys 如何迭代的四种排列(子集 X 按顺序 A，子集 X 按顺序 Y，等等)。

我想创建一个自定义迭代器 Container，这样我就可以使用 C++ 的基于范围的 for 语法遍历 Thingy。 是否可以从一个类中导出多个不同的迭代器？显然我不能只拥有

class Container { 
  ...
  iter begin();
  iter end();
}

因为会有四种不同的iter。 那么我如何告诉我的基于范围的 iter 使用哪种？

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我应该补充一点，这是在一个完全性能关键的上下文中，所以我们不能容忍这里回调函数的成本。否则我会使用 map(λ) 类型的交易，但在这种情况下我们会耗费纳秒级，如果迭代器引发额外的间接函数调用(因此分支预测错误)，我将不得不坚持使用我们当前的丑陋方式迭代容器。

Answer 1

你写一个范围。

template<class It>
struct range_t {
  It s, f;
  It begin() const { return s; }
  It end() const { return f; }
};
template<class It>
range_t<It> range( It s, It f ) { return {std::move(s), std::move(f)}; }

现在您公开返回 range_t 的方法，适合您的各种迭代方式。

这些可以是成员函数，也可以是友元自由函数，具体取决于您需要的语法。

迭代发生的方式可以在类型系统中进行硬编码，消除任何“回调”开销，并且 range_t 足够轻量级，应该完全优化它们。

(请注意，上面是非常精简的range_t:真实的可能有empty，front、back、range_t without_front(size_t)，甚至 operator[] 如果迭代器是随机访问，则有条件地支持。