如何使迭代器类看起来不像容器类？

前提

假设我有一个Box提供内部类const_iterator和的容器类iterator。因为我希望将aiterator转换为a const_iterator，所以后者继承自前者：

class Box {
  // ...
public:
  class const_iterator : public std::iterator<std::random_access_iterator_tag, const int> { /* ... */ };
  class iterator : public const_iterator { /* ... */ };
  // ...
};

问题

现在，我想使用Google Test测试这些类。断言thebegin()和end()不要返回相同的东西：

const Box a;
EXPECT_NE(a.begin(), a.end());

向编译错误问好：

• 铛： no member named 'begin' in 'Box::const_iterator'
• g ++： ‘const class Box::const_iterator’ has no member named ‘begin’

原因

一些研究使我在Google Test源代码中找到了该模板（请参阅扩展文档的链接）：

typedef int IsContainer;
template <class C>
IsContainer IsContainerTest(int /* dummy */,
                            typename C::iterator* /* it */ = NULL,
                            typename C::const_iterator* /* const_it */ = NULL) {
  return 0;
}

这种模板魔术的结果是，如果要EXPECT_*具有iterator和const_iterator成员类的参数，则假定类型为容器类。知道这一点，当期望失败时，Google Test可以打印出易于阅读的报告，这很好。

但是，有一点细节：

// Note that we look for both C::iterator and C::const_iterator.  The
// reason is that C++ injects the name of a class as a member of the
// class itself (e.g. you can refer to class iterator as either
// 'iterator' or 'iterator::iterator').  If we look for C::iterator
// only, for example, we would mistakenly think that a class named
// iterator is an STL container.

所以如果我理解正确的话，这意味着

• Box::const_iterator有一个名为的成员类const_iterator，std::iterator一个名为的成员类iterator。
• Box::iterator有一个名为的成员类iterator和Box::const_iterator名为的成员类const_iterator。

因此，我的两个迭代器类都看起来像Google Test的容器类！

问题

如何设计迭代器类，使它们看起来不像容器？

我尝试过的事情：

• 声明as的std::iterator超类。这通过隐藏成员类解决了问题，但是除非我是is ，否则它仍然不允许我作为参数传递。似乎是Google Test而非出于某种原因而使用。const_iteratorprivateconst_iteratoriteratora.begin()EXPECT_NEaconstiterator begin()const_iterator begin() const
• std::iterator完全删除超类。这是一个坏主意吗？我想我必须std::iterator_traits手动声明我的代码，否则如果不进行扩展，还会丢失其他内容std::iterator吗？
• 声明as的Box::const_iterator超类。这可能是选项，也可能不是选项，因为我不得不重新声明我想重用的方法（例如）。Box::iteratorprivateoperator++

还有什么我忽略的吗？

这个例子

#include<iterator>
#include <memory> //unique_ptr<T>
#include <gtest/gtest.h>

class ThreeInts {
  std::unique_ptr<int[]> v;

  public:
  ThreeInts() : v(new int[3]) { v[0] = 0; v[1] = 1; v[2] = 2; };
  ThreeInts(int val) : ThreeInts() { v[0] = val; v[1] = val; v[2] = val; };

  bool operator==(const ThreeInts& other) const {
    return v[0] == other.v[0] && v[1] == other.v[1] && v[2] == other.v[2];
  }

  class const_iterator : public std::iterator<std::random_access_iterator_tag, const int> {
  protected:
    int* p;
  public:
    explicit const_iterator(int* p) : p(p) {}
    const_iterator& operator++() { ++p; return *this; }
    bool operator==(const const_iterator& rhs) const { return p == rhs.p; }
    bool operator!=(const const_iterator& rhs) const { return p != rhs.p; }
    int operator*() const { return *p; }
  };

  class iterator : public const_iterator {
  public:
    explicit iterator(int* p) : const_iterator(p) {}
    int& operator*() const { return *p; }
  };

  iterator begin() { return iterator(v.get()); }
  iterator end() { return iterator(v.get()+3); }
  const_iterator begin() const { return const_iterator(v.get()); }
  const_iterator end() const { return const_iterator(v.get()+3); }
};

TEST(ThreeInts, ThisTestCompilesAndPrettyFailureMessagesAreShown) {
  const ThreeInts a(1), b(2);
  ThreeInts c(1), d(2);
  EXPECT_EQ(a, b);
  EXPECT_EQ(a, c);
  EXPECT_EQ(c, d);
}

TEST(ThreeInts, ThisTestCompilesIfTheStdIteratorParentIsPrivate) {
  const ThreeInts a;
  EXPECT_NE(a.begin(), a.end());
}

TEST(ThreeInts, ThisTestAlsoCompilesIfTheStdIteratorParentIsPrivateButItIsAHassle) {
  ThreeInts a;
  ThreeInts::const_iterator beg = a.begin();
  ThreeInts::const_iterator end = a.end();
  //EXPECT_NE(beg, end); // Compile error unless the std::iterator superclass is private
}

TEST(ThreeInts, ThisTestDoesNotCompileEvenIfTheStdIteratorParentIsPrivate) {
  ThreeInts a;
  //EXPECT_NE(a.begin(), a.end());
}

int main(int argc, char **argv) {
  ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
  return RUN_ALL_TESTS();
}