创建一个类以提供列表接口

Question

我正在尝试创建一个可在库中使用的类，但我不确定是否可以做到。这个类的想法是提供在列表中插入、搜索和删除项目的方法，但我的主要问题是，由于我不知道要放置在列表中的对象类型，我不知道如何处理它。我认为我可以放置一个void指针，然后使它指向一个结构体，但我无法使其工作。

假设我的类是这样的：

class ListManager
{
    private:
         void* FirstItem;//This would point to the first item of the list
         void* LastItem;//This would point to the last item of the list
    public:
         void AddItemToList(void* Item);
         void RemoveItemFromList(void* Item);
}

所以，我的想法是，从我的程序中，我可以定义一个类似于结构体的东西

struct Employee
{
    *char Name;
    int Id;
    int PhoneNumber;
}

然后，使用这个类，可以添加/删除员工。因此，在这种情况下，void*指针应该指向类型为Employee的结构体。尽管如此，我希望我的类适用于任何类型的结构体。 我不知道我是否准确地解释了我想做的事情，我尝试了几种方法，但都失败了。

如果我没有正确解释，请看下面的代码，了解我希望这个类如何工作。

ListManager *Worker;
Worker=new(ListManager);

Employee *Item;
Item=new (Employee);

Item->Id=126;
Item->PhoneNumber=42154872;

Worker->AddItemToList(Item);
/*At this point, FirstItem and LastItem should point to the Item i just created*/

有人能指点我如何使一个类与结构一起工作，而不知道结构的类型吗？

提前谢谢。

- user2946417

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你有研究过模板类吗？ - alacy

模板可能是您正在寻找的。您可以使用模板参数T创建一个模板类，而不是使用void *，您可以使用正确的类型（即T）。 - 463035818_is_not_a_number

模板确实很有用。此外，尽量避免使用那些新的东西。 ListManager *Worker; 变成：ListManager worker; 等等。 - dau_sama

为什么不直接使用优秀的 std::vector 或 std::list？ - Gábor Angyal

我还没有考虑模板，我一直在尝试一种更复杂的方法，我会尝试一下的，谢谢你的评论。 - user2946417

Answer 1

你需要模板！这里有一个简单的界面，可以让你开始工作。

template <typename T>
class ListManager
{
    public:
         void addItemToList(const T& item);
         void removeItemFromList(const T& item);
}

现在 T 是你的类型，你需要这样声明一个 ListManager：

ListManager<Employee> manager;

我建议你也看一下STL文档/实现的列表：http://www.cplusplus.com/reference/list/list/ 你还需要了解迭代器的概念。 此外，尽量使用值而不是指针。使用我给你的接口，你将在列表中存储实际值而不是指针，因此列表拥有该对象，您无需手动管理内存。

- dau_sama

Answer 2

查看此教程： http://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_templates.htm

您的示例可能如下所示：

 #include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
class ListManager
{
    private:
         void* FirstItem;//This would point to the first item of the list
         void* LastItem;//This would point to the last item of the list
    public:
         void AddItemToList(const T& Item){
            std::cout << Item << std::endl;
         };
         void RemoveItemFromList(const T& Item){};
};

int main() {
    ListManager<std::string> mgr;
    mgr.AddItemToList("Test");
    return 0;
}

输出：

Test

工作示例： http://ideone.com/FCAtcJ

- Zelldon

Answer 3

实际上C++中并没有接口，但你可以用类模板以同样的方式实现：

template <typename T>
class ListInterface {
public:
  void add(T * item) { list.push_back( item); }
  void remove(T * item) { list.erase(std::find(list.begin(), list.end(), item)); }
  T * get(int index) { return list[index]; }
  int size() const { return list.size(); }
private:
  std::vector<T *> list;
};

class Manager : public ListInterface<Employee> {
  // ...
};

当然，这只是一个基本的例子，你真的应该在remove()和get()方法中进行一些检查。

- dtech

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“在C++中真的没有接口”... 不带数据成员的纯抽象类按定义算不算接口？ - 463035818_is_not_a_number

我的观点是它仍然是一个类，没有像Java中那样的“interface”关键字。 - dtech

抱歉有些挑剔，但是例如在C++中也没有abstract关键字，但是绝对存在抽象类（当然它们也是“类”，但是为它们命名完全有意义）。 - 463035818_is_not_a_number

C++中没有“abstract”关键字，但是有T foo() = 0这个语法，它相当于C++中的“abstract”关键字。 - dtech

Answer 4

这个问题有多种解决方案。

可以简单地使用 std::list。

std::list<Employee> manager;

如果第一种方法不可行，您可以使用模板定义自己的列表接口。

template <class T>
class ListManager
{
private:
     class Iterator {
     public:
          T& item;
          Iterator* next;
          Iterator* prev;
          Iterator(T& i, Iterator* n, Iterator* p) : item(i), next(n), prev(p) {}
     }
     Iterator* FirstItem = NULL;//This would point to the first item of the list
     Iterator* LastItem = NULL;//This would point to the last item of the list
public:
     void AddItemToList(T& Item) {
           if(LastItem) {
                 Iterator* it = new Iterator{Item, NULL, LastItem};
                 LastItem->next = it;
                 LastItem = it;
           } else {
                 Iterator* it = new Iterator{Item, NULL, NULL};
                 FirstItem = it;
                 LastItem = it;
           }
     }
     void RemoveItemFromList(const T& Item) { 
         for(Iterator* it = FirstItem; it != NULL; it = it->next) {
               if(it->item == Item) {
                    if(it->prev)
                         it->prev->next = it->next;
                    else
                         FirstItem = it->next;
                    if(it->next)
                         it->next->pref = it->pref;
                    else
                         LastItem = it->pref;
                    delete it;
                    break;
               }
         }
     }
};

如果 1 和 2 不可行，因为您需要在列表中使用多个类型。您可以使用 Any 列表（例如 boost::Any）或带有 void* 的不安全版本：

class ListManager
{
private:
     class Iterator {
     public:
          void* item;
          Iterator* next;
          Iterator* prev;
          Iterator(void* i, Iterator* n, Iterator* p) : item(i), next(n), prev(p) {}
     }
     Iterator* FirstItem = NULL;//This would point to the first item of the list
     Iterator* LastItem = NULL;//This would point to the last item of the list
public:
     template<class T>
     void AddItemToList(T& Item) {
           if(LastItem) {
                 Iterator* it = new Iterator{&Item, NULL, LastItem};
                 LastItem->next = it;
                 LastItem = it;
           } else {
                 Iterator* it = new Iterator{&Item, NULL, NULL};
                 FirstItem = it;
                 LastItem = it;
           }
     }
     template<class T>
     void RemoveItemFromList(const T& Item) { 
         for(Iterator* it = FirstItem; it != NULL; it = it->next) {
               if(it->item == &Item) {
                    if(it->prev)
                         it->prev->next = it->next;
                    else
                         FirstItem = it->next;
                    if(it->next)
                         it->next->pref = it->pref;
                    else
                         LastItem = it->pref;
                    delete it;
                    break;
               }
         }
     }
};

代码未经测试

- WaeCo