在C++中包裝遺留的C API並提供迭代器支持

Question

我有一個遺留的C API給一個類似容器的對象（特別是元組的Python C API），我想將它包裝在一個漂亮的C++ 14 API ，以便我可以使用迭代器。我應該如何去實施這個？

這裏有一些更多的細節。我們有以下的現有C API不能改變：

Py_ssize_t PyTuple_GET_SIZE(PyObject *p); 
PyObject* PyTuple_GET_ITEM(PyObject *p, Py_ssize_t pos); 
void PyTuple_SET_ITEM(PyObject *p, Py_ssize_t pos, PyObject *o) 

我們要創建一個類，它允許你以訪問一個讀/寫迭代器上的元組的元素。

正向只讀迭代器不太難定義。這是我有：

class PyTuple { 
private: 
    PyObject* tuple; 

public: 
    PyTuple(PyObject* tuple) : tuple(tuple) {} 

    class iterator { 
    // iterator traits 
    PyObject* tuple; 
    Py_ssize_t index; 
    public: 
    iterator(PyObject *tuple, Py_ssize_t index) : tuple(tuple), index(index) {} 
    iterator& operator++() { index++; return *this; } 
    iterator operator++(int) { auto r = *this; ++(*this); return r; } 
    bool operator==(iterator other) const { return tuple == other.tuple && index == other.index; } 
    bool operator!=(iterator other) const { return !(*this == other); } 
    PyObject* operator*() { return PyTuple_GET_ITEM(tuple, index); } 
    // iterator traits 
    using difference_type = Py_ssize_t; 
    using value_type = PyObject*; 
    using pointer = PyObject**; 
    using reference = PyObject*&; 
    using iterator_category = std::forward_iterator_tag; 
    }; 

    iterator begin() { 
    return iterator(tuple, 0); 
    } 

    iterator end() { 
    return iterator(tuple, PyTuple_GET_SIZE(tuple)); 
    } 
} 

但是，我不太清楚如何支持寫入。我必須以某種方式使*it = pyobj_ptr工作。通常情況下，這可以通過將類型更改爲PyObject*& operator*()（以便它給出一個左值）來完成，但我不能這樣做，因爲元組「write」需要經過PyTuple_SET_ITEM。我聽說您可以使用operator=來解決這種情況，但我不確定我是否應該使用通用引用（Why no emplacement iterators in C++11 or C++14?）或代理類（What is Proxy Class in C++），並且我不確定代碼的準確外觀。

Answer 1

你在找什麼基本上是一個代理參考。你不想解除引用PyObject*，你想解除引用本身可以給你的東西PyObject*。這類似於vector<bool>類型的迭代器的行爲。

基本上，你要operator*()給你這樣的：

class PyObjectProxy { 
public: 
    // constructors, etc. 

    // read access 
    operator PyObject*() const { return PyTuple_GET_ITEM(tuple, index); } 

    // write access 
    void operator=(PyObject* o) { 
     PyTuple_SET_ITEM(tuple, index, o); // I'm guessing here 
    } 
private: 
    PyObject* tuple; 
    Py_ssize_t index; 
};