为左值和右值的包装器实现C++范围

Implementing a C++ range-for wrapper for lvalues and rvalues

本文关键字：实现 C++ 包装 范围      更新时间：2023-10-16

我为循环的范围实现了一个小的辅助包装器，它允许对关联的Qt容器(如QMap和QHash(的键和值进行迭代，将每对提取为结构化绑定，例如：

const QMap<int, QString> digitMap = { {1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"} };
for (auto [intKey, strVal] : make_keyval(digitMap)) {
qDebug() << intKey << "->" << strVal;
}

Qt容器不支持开箱即用，因为它们需要使用一对特定的constKeyValueBegin()和constKeyValueEnd()方法(假设只有非变异迭代(。因此，我的想法是编写一个简单的包装器类型，它提供一对常规的begin()和end()方法，这些方法只需调用容器上的keyValue。

这很容易，但作为一个扩展目标，我还想让包装器可以与临时文件一起使用，比如make_keyval(sometype.toMap())。主要的挑战是在迭代结束时延长临时对象的生存期，因为我正在处理代理对象。这是我想出的解决方案：

template<typename C>
struct key_value_range_iterator {
key_value_range_iterator(const C& container) : m_rvalueContainer(nullptr), m_containerRef(container) {}
key_value_range_iterator(const C&& container) : m_rvalueContainer(std::make_unique<C>(std::move(container))), m_containerRef(*m_rvalueContainer) {}
typename C::const_key_value_iterator begin() const { return m_containerRef.constKeyValueBegin(); }
typename C::const_key_value_iterator end() const { return m_containerRef.constKeyValueEnd(); }
private:
const std::unique_ptr<C> m_rvalueContainer;
const C& m_containerRef;
};
template<typename C>
auto make_keyval(C&& container) { return key_value_range_iterator(std::forward<C>(container)); }

这似乎对常规变量和临时变量都适用。对于临时性，m_rvalueContainer用于在迭代期间存储移动的临时性，然后由m_containerRef引用。在正则变量的情况下，我们只将左值引用直接存储在m_containerRef中，而不设置m_rvalueContainer。我验证了在每种情况下都会调用正确的构造函数，并且只有在循环的范围完成后，临时构造函数才会被销毁。

所以我的问题很简单：这是我的包装器的正确实现，还是我遗漏了什么？或者可能有一个我没有想到的角落案例？

注意，在我的初始版本中，我将m_rvalueContainer作为一个常规值，但我认为这最终会在lvalue情况下免费实例化一个空容器(尽管这对Qt容器来说是一个廉价的操作(，所以我用unique_ptr替换了它，以确保在这种情况下没有开销。是的，它最终仍然将其初始化为nullptr，但这是可以忽略的。

还有其他意见或建议吗？

由于make_keyval知道传入的对象是左值还是右值，因此可以将该参数传递到包装器。

#include <type_traits>
template<typename C>
struct key_value_range_iterator {
key_value_range_iterator(const C container) : m_containerRef(container) {}
using iterator = typename std::remove_reference_t<C>::const_key_value_iterator;
iterator begin() const { return m_containerRef.constKeyValueBegin(); }
iterator end() const { return m_containerRef.constKeyValueEnd(); }
private:
const C m_containerRef;
};
template<typename C>
auto make_keyval(C&& container) { return key_value_range_iterator<C>(std::forward<C>(container)); }

当传递左值时，C被推导为QMap&，使包装器保持引用。当传递右值时，C被推导为QMap，使包装器将右值移动到其成员中。

由于C可以是QMap&，我们需要使用std::remove_reference来成功地获得左值情况的迭代器类型。

相关文章：