Как бы вы расширили функциональность стандартного контейнера?

Есть несколько подходов:

1. Наследование (публичное): Создать новый класс, наследующийся от стандартного контейнера. Это позволяет использовать методы родительского класса напрямую, но может нарушить инкапсуляцию и привести к проблемам с полиморфизмом, особенно при работе с указателями или ссылками на базовый класс.

   #include <vector>
   
   template<typename T>
   class MyVector : public std::vector<T> {
   public:
       // Добавление нового метода
       void print_size() const {
           // Использование метода базового класса
           std::cout << "Size: " << this->size() << std::endl;
       }
   };
   

2. Композиция (агрегация): Включить экземпляр стандартного контейнера как член данных в новом классе. Это предпочтительный подход, так как он обеспечивает лучшую инкапсуляцию и более гибкое управление функциональностью. Требуется делегировать вызовы методов к внутреннему контейнеру.

   #include <vector>
   
   template<typename T>
   class MyContainer {
   private:
       std::vector<T> data;
   public:
       // Делегирование метода push_back
       void push_back(const T& value) {
           data.push_back(value);
       }
   
       // Добавление нового метода
       void print_elements() const {
           for (const auto& elem : data) {
               std::cout << elem << " ";
           }
           std::cout << std::endl;
       }
   };
   

3. Использование алгоритмов и функций: Добавить новую функциональность в виде свободных функций или алгоритмов, которые принимают стандартный контейнер в качестве аргумента (возможно, через итераторы). Это наименее инвазивный способ, не изменяющий сам тип контейнера.

   #include <vector>
   #include <numeric>
   
   template<typename T>
   T sum_vector(const std::vector<T>& vec) {
       // Использование стандартного алгоритма
       return std::accumulate(vec.begin(), vec.end(), T(0));
   }
   

4. Шаблонные обертки (Wrapper classes): Создать шаблонный класс, который принимает любой контейнер как шаблонный параметр и добавляет к нему новую функциональность. Похоже на композицию, но более обобщенно.

   #include <list>
   
   template<typename Container>
   class EnhancedContainer {
   private:
       Container data;
   public:
       // Методы, делегирующие к внутреннему контейнеру
       auto begin() { return data.begin(); }
       auto end() { return data.end(); }
   
       // Добавление нового метода
       size_t get_approx_size() const {
           // Предположим, что данная операция дорогая на некоторых контейнерах,
           // и мы хотим кэшировать или как-то иначе обрабатывать размер.
           // В данном примере для простоты просто возвращаем size().
           return data.size();
       }
   };
   

Сравнение подходов:

Выбор подхода зависит от требуемой функциональности, необходимости изменения поведения существующих методов и степени инкапсуляции, которую необходимо обеспечить. Наиболее гибким и безопасным, как правило, является композиция.