为了做你想做的事，你需要定义一个公共类型的迭代器，可以从不同的返回begin() and end()在派生类中重写。
当然，在此之前，您需要决定迭代器到底要做什么，正如 Yakk 在他的评论中解释的那样。对于初学者来说，您需要决定什么value_type将通过这样的迭代器间接产生。考虑到你的三个不同的容器，我能想到的唯一常见类型是const int，作为键入std::maps are const and std::set迭代器是const迭代器（因为元素本身就是键）。因此，当使用通用迭代器类型进行迭代时，您只能观察到int在那里。
现在，迭代器实现需要根据其源自的派生类来调用不同的代码（在运行时）。这是类型擦除的典型用例。如果做得正确，这将允许您包装任何类型的迭代器，只要它支持您需要的接口。然而，就您而言，您可能不需要走那么远，因为我想您知道需要支持的完整容器集，因此迭代器类型集也是众所周知且有界的。
这意味着您可以使用boost::variant存储包装的迭代器。这应该比完整类型擦除解决方案更有效，因为它避免了一些内部虚函数调用和可能的一些堆分配（除非类型擦除解决方案可以使用某种小对象优化，这对于迭代器来说是相当可能的，但甚至是实现起来比较复杂）。
这是此类迭代器的框架实现，以及使用它的类层次结构和一些简单的测试代码。请注意，我只实现了循环工作所需的基本迭代器功能。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <set>
#include <map>
#include <iterator>
#include "boost/variant.hpp"
//Helper function object types to implement each operator on the variant iterator.
struct indirection_visitor : boost::static_visitor<const int&>
{
const int& operator()(std::vector<int>::iterator i) const { return *i; }
const int& operator()(std::set<int>::iterator i) const { return *i; }
const int& operator()(std::map<int, std::string>::iterator i) const { return i->first; }
};
struct prefix_increment_visitor : boost::static_visitor<>
{
template<typename I> void operator()(I& i) const { ++i; }
};
//The iterator itself.
//It should probably hide the internal variant, in which case the non-member operators
//should be declared as friends.
struct var_iterator : std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag, const int>
{
var_iterator() { }
template<typename I> var_iterator(I i) : it(i) { }
boost::variant<std::vector<int>::iterator, std::set<int>::iterator, std::map<int, std::string>::iterator> it;
const int& operator*() { return boost::apply_visitor(indirection_visitor(), it); }
var_iterator& operator++()
{
boost::apply_visitor(prefix_increment_visitor(), it);
return *this;
}
};
inline bool operator==(var_iterator i1, var_iterator i2) { return i1.it == i2.it; }
inline bool operator!=(var_iterator i1, var_iterator i2) { return !(i1 == i2); }
//Here's the class hierarchy.
//We use CRTP only to avoid copying and pasting the begin() and end() overrides for each derived class.
struct Base
{
virtual var_iterator begin() = 0;
virtual var_iterator end() = 0;
};
template<typename D> struct Base_container : Base
{
var_iterator begin() override { return static_cast<D*>(this)->container.begin(); }
var_iterator end() override { return static_cast<D*>(this)->container.end(); }
};
struct DerivedA : Base_container<DerivedA>
{
std::vector<int> container;
};
struct DerivedB : Base_container<DerivedB>
{
std::set<int> container;
};
struct DerivedC : Base_container<DerivedC>
{
std::map<int, std::string> container;
};
//Quick test.
void f(Base* bp)
{
for(auto iter = bp->begin(); iter != bp->end(); ++iter)
{
std::cout << *iter << ' ';
}
std::cout << '\n';
//We have enough to make range-based for work too.
for(auto i : *bp)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
int main()
{
DerivedA da;
da.container = {1, 2, 3};
f(&da);
DerivedB db;
db.container = {4, 5, 6};
f(&db);
DerivedC dc;
dc.container = std::map<int, std::string>{{7, "seven"}, {8, "eight"}, {9, "nine"}};
f(&dc);
}
实施注意事项：
- 如上所述，这不是一个完整的双向迭代器；我选择该标签作为容器类型中最强大的通用迭代器。
- 我在 C++11 模式下的 Clang 3.6.0 和 GCC 5.1.0 以及使用 boost 1.58.0 的 Visual C++ 2013 中编译并（表面上）测试了代码。
- 该代码在 C++14 模式下也可以在上面的编译器中运行（也可以在 Visual C++ 2015 CTP6 中运行），但由于 boost 1.58 中的错误，需要进行一些小的更改（我必须报告这一点），否则你会'会出现歧义错误。您需要删除的基类
indirection_visitor并让该访问者的返回类型自动确定。这仅适用于 C++14，因为它使用decltype(auto)在内部，正是这个新代码导致了歧义。早期版本的 boost 没有这个问题，但也没有返回类型的自动检测。
- 在 C++14 模式和 boost 1.58 中，您可以使用通用 lambda 来实现简单的访问者，例如
prefix_increment_visitor，这使得代码更加简单。
- 我从代码的第一个版本中删除了比较访问者，如下所示
boost::variant已经提供了一个默认的相等运算符，对于这种情况来说已经足够了（这个例子已经足够长了）。
- 你可以加
const如果需要的话，在需要的地方获得真正的 const 迭代器行为（限定begin() and end(), use static_cast<const D*>在 CRTP 中，声明要包含的变体const_iterators，调整访客）。
- 当然，您可以实现某种穷人的变体并避免使用 boost，但是
boost::variant让一切变得更简单、更清洁、更安全。
