C++类类型双关语

Question

我正在编写一些包装 std：：unordered_map 类型的C++代码，我想在其中隐藏底层类型并将其呈现为另一种类型。更具体地说，我想用另一种类型包装 std：:p air 从 std：：unordered_map。为了便于讨论，让我们假设包装器看起来像这样...

template <typename ActualT >
class wrapper final
{
private:
ActualT actual_;
public:
//Some constructors...
typename ActualT::first_type & get_first()
{
return actual_.first;
}
typename ActualT::second_type & get_second()
{
return actual_.second;
}
};

我的推理是，由于包装类只有一个成员，该成员是它所包装的确切类型，因此将引用从原始类型转换为包装器类型应该没问题，但是结构的类型兼容性指出成员应该具有相同的类型和名称才能兼容的类型。以这种方式使用类型双关是否可能会导致未定义的行为或对齐问题？

using my_map = std::unordered_map < int, int >;
my_map m;
//Do some inserts...
reinterpret_cast<wrapper<typename my_map::value_type>&>(*m.find(10)).get_second() = 1.0;

我希望允许客户端代码访问映射的条目，而无需知道映射返回的对。我还想编写一个自定义转发迭代器，因此我需要返回对该条目的引用。将对货币对的引用转换为对充当包装器的类的引用是否被认为是危险的？

有没有更好的方法来实现这一目标？

Answer 1

这绝对是未定义的行为。

认真重新考虑您的优先事项。

表单的一些免费函数

const my_map::key_type & MeaningfulNameHere(my_map::reference)

将大大有助于为您提供有意义的名称。

如果必须使用不同的名称包装标准库，只需使用非显式构造函数并存储引用。

template <typename Map>
class entry final
{
private:
typename Map::reference ref;
public:
entry(Map::reference ref) : ref(ref) {}
const typename Map::key_type & key()
{
return ref.first;
}
typename Map::mapped_type & value()
{
return ref.second;
}
};

如果您确实需要迭代器取消引用entry则可以。但是你可以从Map::iterator::operator*返回的Map::reference中隐式实例化entrys，你不需要自定义迭代器。

template <typename Map>
class entry_iterator
{
private:
typename Map::iterator it;
entry<Map> entry;
public:
entry<Map>& operator*() { return entry; }
entry_iterator operator++() { ++it; entry = *it; return *this; }
// etc
}

Answer 2

所以你可以清理一下，但我不建议这样做：

#include <unordered_map>
#include <iostream>
using namespace std;
template <class Key, class Value>
class wrapper
{
public:
explicit wrapper(std::pair<const Key, Value>& kvp)
: _key{kvp.first}
, _value{kvp.second}
{}
const Key& key() const { return _key; }
Value& value()         { return _value; }
private:
const Key& _key;
Value& _value;
};
int main()
{
unordered_map<int,int> m;
m[1] = 1;
m[3] = 3;
auto it = m.find(1);
wrapper w{*it};
w.value() = 30;
std::cout << w.key() << " -> " << w.value() << 'n';
}

上述内容有效地对类的用户隐藏了pair。 它不处理异常(例如find()返回end()(，并且不保证生命周期。 它比你拥有的略好，因为它不需要reinterpret_cast到不相关的类型。

然而，map、unordered_map、set等将返回迭代器存储为对只是库的一部分——它是规范形式，我没有看到保护人们免受它的好处。