STL 準拠のカスタム コンテナを効率的に作成するにはどうすればよいですか?

効率的な STL 準拠コンテナの作成

STL (標準テンプレート ライブラリ) ガイドラインに従ってカスタム コンテナを作成すると、STL とのシームレスな統合が保証されます。エコシステムを構築し、予測可能で一貫した動作を保証します。ガイドラインは明示的に定義されていませんが、既存の STL コンテナの規則に従うことが設計の指針となります。

次のテンプレートは、STL コンテナの中核的な特性を示すサンプル疑似コンテナです。

template <class T, class A = std::allocator<T>>
class X {
  // Required Declarations:
  typedef A allocator_type;
  typedef typename A::value_type value_type;
  typedef typename A::reference reference;
  typedef typename A::iterator iterator;
  typedef typename A::const_iterator const_iterator;

  // Required Iterators:
  class iterator {
    // Required Iterator Declarations and Operators:

    iterator();
    iterator(const iterator&);
    ~iterator();

    iterator& operator=(const iterator&);

    // Comparison Operators:
    bool operator==(const iterator&) const;
    bool operator!=(const iterator&) const;
    bool operator<(const iterator&) const; // Optional

    // Pointer Arithmetic Operators:
    iterator& operator++();
    iterator operator++(int); // Optional
    iterator& operator--(); // Optional
    iterator operator--(int); // Optional

    iterator& operator+=(size_type); // Optional
    iterator operator+(size_type) const; // Optional

    iterator& operator-=(size_type); // Optional
    iterator operator-(size_type) const; // Optional

    // Dereference Operators:
    reference operator*() const;
    pointer operator->() const;
  };

  class const_iterator {
    // Required Const Iterator Declarations and Operators:

    const_iterator();
    const_iterator(const const_iterator&);
    const_iterator(const iterator&);
    ~const_iterator();

    const_iterator& operator=(const const_iterator&);

    // Comparison Operators:
    bool operator==(const const_iterator&) const;
    bool operator!=(const const_iterator&) const;
    bool operator<(const const_iterator&) const; // Optional

    // Pointer Arithmetic Operators:
    const_iterator& operator++();
    const_iterator operator++(int); // Optional
    const_iterator& operator--(); // Optional
    const_iterator operator--(int); // Optional

    const_iterator& operator+=(size_type); // Optional
    const_iterator operator+(size_type) const; // Optional

    const_iterator& operator-=(size_type); // Optional
    const_iterator operator-(size_type) const; // Optional

    // Dereference Operators:
    reference operator*() const;
    pointer operator->() const;
  };

  // Optional Reverse Iterators:
  typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
  typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;

  // Required Member Functions:
  X();
  X(const X&);
  ~X();

  X& operator=(const X&);

  iterator begin();
  const_iterator begin() const;
  const_iterator cbegin() const;

  iterator end();
  const_iterator end() const;
  const_iterator cend() const;
};

コンテナの整合性を確保するには、テスト クラスの使用を検討してください。 like:

struct tester {
  friend verify;
  static int livecount;

  tester() { ++livecount; }
  tester(const tester&) { ++livecount; }
  ~tester() { assert(livecount); --livecount; }
};

テスター オブジェクトを使用してコンテナをテストすることで、コンテナがガイドラインに従っており、期待どおりに動作することを確認できます。

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