Почему мой пользовательский итератор не работает с копией STL?

Question

Я написал OutputIterator для ответа на другой вопрос . Вот оно:

#include <queue>

using namespace std;

template< typename T, typename U >
class queue_inserter {
    queue<T, U> &qu;  
public:
    queue_inserter(queue<T,U> &q) : qu(q) { }
    queue_inserter<T,U> operator ++ (int) { return *this; }
    queue_inserter<T,U> operator * () { return *this; }
    void operator = (const T &val) { qu.push(val); }
};

template< typename T, typename U >
queue_inserter<T,U> make_queue_inserter(queue<T,U> &q) {
    return queue_inserter<T,U>(q);
}    

Это прекрасно работает для этой маленькой функции копирования:

template<typename II, typename OI>
void mycopy(II b, II e, OI oi) {
    while (b != e) { *oi++ = *b++; }
}

Но он не работает вообще для STL copy с algorithms. Вот замечательные ошибки C ++, которые я получаю:

i.cpp:33: error: specialization of ‘template<class _Iterator> struct std::iterator_traits’ in different namespace
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_iterator_base_types.h:127: error:   from definition of ‘template<class _Iterator> struct std::iterator_traits’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h: In function ‘_OI std::__copy_aux(_II, _II, _OI) [with _II = int*, _OI = queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > >]’:
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:335:   instantiated from ‘static _OI std::__copy_normal<true, false>::copy_n(_II, _II, _OI) [with _II = __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >, _OI = queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > >]’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:387:   instantiated from ‘_OutputIterator std::copy(_InputIterator, _InputIterator, _OutputIterator) [with _InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >, _OutputIterator = queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > >]’
i.cpp:53:   instantiated from here
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:310: error: no type named ‘value_type’ in ‘struct std::iterator_traits<queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > > >’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:315: error: no type named ‘value_type’ in ‘struct std::iterator_traits<queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > > >’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:315: error: ‘__value’ is not a member of ‘<declaration error>’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:335:   instantiated from ‘static _OI std::__copy_normal<true, false>::copy_n(_II, _II, _OI) [with _II = __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >, _OI = queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > >]’
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:387:   instantiated from ‘_OutputIterator std::copy(_InputIterator, _InputIterator, _OutputIterator) [with _InputIterator = __gnu_cxx::__normal_iterator<int*, std::vector<int, std::allocator<int> > >, _OutputIterator = queue_inserter<int, std::deque<int, std::allocator<int> > >]’
i.cpp:53:   instantiated from here
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:317: error: ‘__simple’ is not a valid template argument for type ‘bool’ because it is a non-constant expression
/usr/include/c++/4.0.0/bits/stl_algobase.h:317: error: ‘copy’ is not a member of ‘<declaration error>’

Вот драйвер:

int main() {
    vector<int> v;
    v.push_back( 1 );
    v.push_back( 2 );
    queue<int> q;
    copy( v.begin(), v.end(), make_queue_inserter(q) );
    while (q.size() > 0) {
        cout << q.front() << endl;
        q.pop();
    }
}

Почему в мире это специализируется iterator_traits. Что не так с моим итератором? Разве я не могу написать свои собственные простые итераторы?

Answer 1

Ваш queue_inserter должен быть получен из std::iterator, чтобы все определения типа, такие как value_type, были правильно определены, поскольку они используются внутри алгоритмов STL

template< typename T, typename U >
class queue_inserter : public std::iterator<std::output_iterator_tag, T>{
    queue<T, U> &qu;  
public:
    queue_inserter(queue<T,U> &q) : qu(q) { }
    queue_inserter<T,U> operator ++ (int) { return *this; }
    queue_inserter<T,U> operator ++ () { return *this; }
    queue_inserter<T,U> operator * () { return *this; }
    void operator = (const T &val) { qu.push(val); }
};

Answer 2

Получите его из std :: iterator. Если вам интересно, у доктора Добба есть статья о пользовательских контейнерах и итераторах.

Answer 3

Ваш итератор не соответствует требованию для «присваиваемого» типа, который является требованием для выходного итератора, поскольку он содержит ссылку, и присваиваемые типы должны гарантировать, что после t = u что t эквивалентно u.

Вы можете предоставить подходящую специализацию для iterator_traits для своего итератора, либо получая из специализации std::iterator, либо предоставив ее явно.

namespace std
{
    template<> struct iterator_traits<MyIterator>
    {
        typedef std::output_iterator_tag iterator_category;
        typedef void value_type;
        typedef void difference_type;
    };
}

Answer 4

#include <queue>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>

using namespace std;

template< typename T, typename U >
class queue_inserter
{
    queue<T, U> &qu;

public:
    // for iterator_traits to refer
    typedef output_iterator_tag iterator_category;
    typedef T value_type;
    typedef ptrdiff_t difference_type;
    typedef T* pointer;
    typedef T& reference;

    queue_inserter(queue<T,U> &q) : qu(q) { }
    queue_inserter<T,U>& operator ++ () { return *this; }
    queue_inserter<T,U> operator * () { return *this; }
    void operator = (const T &val) { qu.push(val); }
};

template< typename T, typename U >
queue_inserter<T,U> make_queue_inserter(queue<T,U> &q)
{
    return queue_inserter<T,U>(q);
}

int main()
{
    // uses initalizer list (C++0x), pass -std=c++0x to g++
    vector<int> v({1, 2, 3});
    queue<int, deque<int>> q;
    copy(v.cbegin(), v.cend(), make_queue_inserter(q));
    while (!q.empty())
    {
        cout << q.front() << endl;
        q.pop();
    }
}

Это должно быть сделано с iterator_traits; вспомогательная структура в <iterator>, которая определяет все типы, которые обычно должен определять итератор. Функции в <algorithm>, при необходимости ссылаются на эти типы, такие как iterator_traits<it>::iterator_category или, скажем, iterator_traits<it>::value_type и т. Д. Просто определив их внутри собственного итератора, можно добиться цели. Это современный способ написания итераторов, в отличие от классического способа наследования от std::iterator. Взглянув на <iterator>, вы обнаружите, что даже std::iterator определяет эти типы, т.е. iterator_category, diff_type и т.д.