c++ - 带有指向自身的指针的 forward_list 结构

Question

我正在实现一个非常简单的图模型，其中我有一个包含前向列表的结构，该列表带有指向它的邻居的指针。这些邻居又是相同类型的结构。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <set>
#include <forward_list>
#include <fstream>

using namespace std;

typedef struct Vertex Vertex;

struct Vertex {
    unsigned id;
    forward_list<Vertex*> _next;
};

typedef set<Vertex> Graph;
typedef vector<Vertex*> Index;
typedef pair<unsigned, unsigned> Edge;
typedef forward_list<Vertex*> Neighbors;


// Function:    process_line()
// Purpose:     process a specific line from the file.
// Params:      line to process
Edge process_line(string line){
    unsigned vertex_from;
    unsigned vertex_to;

    int idx = line.find(" ");

    vertex_from = (unsigned)stoul(line.substr(0, idx));
    vertex_to = (unsigned)stoul(line.substr(idx+1, line.length()));

    return make_pair(vertex_from, vertex_to);
}


// Function:    load_graph()
// Purpose:     load graph from file in relation
// Params:      path, and reference to graph and index
bool load_graph(string file_path, Graph &graph, Index &index){
    string line;
    ifstream file(file_path);
    bool foundEmptyLine = false;

    if(file.is_open()){
        while(getline(file, line)){
            if(line.empty()){
                foundEmptyLine = true;
            }

            if(!foundEmptyLine){
                // processing vertexes
                Vertex *vertex = new Vertex;

                vertex->id = stoul(line);
                graph.emplace(*vertex);
                index.emplace_back(vertex);
            }else{
                // Processing relations
                Edge edge = process_line(line);
                Vertex* neighbor = index.at(edge.second);

                // Lookup edge in index
                index.at(edge.first)->_next.push_front(neighbor);
            }
        }
        file.close();
    }else{
        cout << "Unable to open " << file_path;
        return false;
    }

    return true;
}

void print_graph(Graph &graph){
    for(Graph::iterator it = graph.begin(); it != graph.end(); ++it){
        // Print item.
        cout << "Node: " << it->id << endl << "Neighbors:";

        for(Neighbors::iterator neigh = it->_next.begin(); neigh != it->_next.end(); ++neigh){
            // Print item.
            cout << (*neigh)->id;
        }
    }
}


// Entry point.
int main() {
    Graph graph;
    Index index;

    load_graph("graph_1.txt", graph, index);


    print_graph(graph);
}

一切顺利，直到我尝试循环图中的顶点，然后循环一个顶点的所有邻居。 (print_graph 函数)我收到此错误:

error: no viable conversion from 'const_iterator' (aka '__forward_list_const_iterator *>') to 'Neighbors::iterator' (aka '__forward_list_iterator *>')

提前致谢。

Answer 1

此错误的原因非常微妙。 std::set的 iterator type 实际上与其 const_iterator 相同类型。这是有道理的；集合需要始终保证每个元素都是唯一的。如果您可以自由修改元素，它就无法提供这种保证。

考虑以下行:

for(Graph::iterator it = graph.begin(); it != graph.end(); ++it){

it是一个 iterator就像const_iterator .您不能修改迭代器指向的内容。

您可以按如下方式验证:

it->id = 1; // will result in a compilation error

然后是这一行:

    for(Neighbors::iterator neigh = it->_next.begin(); neigh != it->_next.end(); ++neigh){

it->_next是 forward_list<Vertex*> const由于上述原因，并调用begin()因此在其上返回 const_iterator .

这就是最终导致错误的原因:您无法转换 const_iterator到iterator .

治愈很简单:只需使用 const_iterator :

for(Neighbors::const_iterator neigh = it->_next.begin(); neigh != it->_next.end(); ++neigh){

或者更好的是，使用 auto :

for(auto neigh = it->_next.begin(); neigh != it->_next.end(); ++neigh){

或者更简单，基于范围的 for循环:

for (auto const& neigh : it->_next) {
    // Print item.
    cout << neigh->id;
}

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请注意，一旦修复了这个特定错误，您就会发现其他错误。您还缺少必要的 #include <string> ，这使您的代码依赖于平台(即它适用于 GCC，但不适用于 Visual C++)。