嵌套 class 作为模板参数

Question

我尝试编写一个自定义 STL 样式的容器。为了简单起见，假设它是一个列表。我查找了定义此类容器的标准方法：

template <typename T, typename A = std::allocator<T> > class mylist;

现在，我想使用嵌套 class:

来管理列表的节点

(inside mylist)
class node {
    T data;
    node *next;
}

据我了解，我不需要在 node 的定义前放置一个 template 说明符，因为编译器将实例化单独的 classes mylist<T,A>::node mylist 模板参数的每个组合。

但是，现在我不仅需要为类型 T 本身的数据分配内存，还需要为它们的包装器 node 分配内存。因此，我希望默认模板参数的类型为 std::allocator<mylist<T>::node>。不过，那时 mylist 还没有被声明，编译器很不高兴是可以理解的：

error: `mylist' was not declared in this scope

如何解决这一难题？有两个约束：

通常，我会在不完整声明其内容的情况下声明丢失的 class。但是，因为它嵌套在我要声明的内容中，所以这不是一个选项。
我需要嵌套 node，因为它需要访问 mylist 的分配器实例。例如，我在 node 上声明了 operator=，其中大量内存管理是递归发生的。这对于列表来说可能有点矫枉过正，您可以在 mylist 中执行此操作，从而降低 node 对 A 的参数依赖性，但这对于我正在实现的数据结构至关重要.

Answer 1

I need node to be nested as it needs to access the allocator instance of mylist

别那么肯定。他们可以成为朋友：

template <typename, class> class list;

template <typename T>
struct node {
    // ...
};

template <typename T, class Alloc=std::allocator<T> >
class list {
    friend node<T>;
    // ...
};

如果您不希望 node 在您的文件之外可访问，只需在您的头文件中省略它 (.h / .hpp)。

Answer 2

默认分配器的类型参数是什么并不重要，重要的是实际类型。您可以使用 rebind_alloc 来自 std::allocator_traits:

Alloc::rebind<T>::other if present, otherwise Alloc<T, Args> if this Alloc is Alloc<U, Args>

得到你需要的：

template <typename T, typename A = std::allocator<T> >
class mylist {
    class node { ... };

    using NodeAlloc = typename std::allocator_traits<A>::template rebind_alloc<node>;
};

然后使用 NodeAlloc 获取您的 node。这样，如果用户没有指定分配器，您将获得默认的std::allocator<T>，然后使用std::allocator<node>。这正是您想要的，而不必暴露 node.

嵌套 class 作为模板参数

Nested class as a template parameter

c++

containers

templates

stl