为左值和右值实现 C++ range-for 包装器

Question

我已经为 range-for 循环实现了一个小助手包装器，它允许迭代关联 Qt 容器的键和值，如 QMap 和 QHash，将每一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） .所以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，这些方法简单地调用容器上的 keyValue 方法。

这很简单，但作为一个扩展目标，我还想让包装器可用于临时对象，例如 make_keyval(sometype.toMap())。那里的主要挑战是在迭代结束时延长临时对象的生命周期，因为我正在处理一个代理对象。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。对于临时对象，m_rvalueContainer 用于在迭代期间存储移动的临时对象，然后由 m_containerRef 引用。在常规变量的情况下，我们只是将左值引用直接存储在 m_containerRef 中，而 m_rvalueContainer 未设置。我验证了在每种情况下都调用了正确的构造函数，并且临时对象仅在 range-for 循环完成后才被销毁。

所以我的问题很简单：这是我的包装器的正确实现，还是我错过了什么？或者可能有一个我没有想到的极端情况？

请注意，在我的初始版本中，我将 m_rvalueContainer 作为常规值，但我认为这最终会在左值情况下实例化一个空容器（尽管这对于 Qt 容器来说是一个廉价的操作） )，所以我将其替换为 unique_ptr 以确保在这种情况下没有开销。是的，它仍然最终将其初始化为 nullptr，但这可以忽略不计。

还有其他意见或建议吗？

Answer 1

因为 make_keyval 知道传入的对象是左值还是右值，您可以将该参数传递给包装器。

#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 被推断为 QMap& 使包装器持有一个引用。当传递右值时，C 被推断为 QMap 使包装器将右值移动到它的成员中。

由于 C 可以是 QMap& 我们需要使用 std::remove_reference 来成功获取左值情况下的迭代器类型。

为左值和右值实现 C++ range-for 包装器

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

c++

qt

for-loop

rvalue-reference

c++17