c++ - 如何实现 std::advance 以更改迭代器类型的行为？

Question

我们所知道std::advance的如下：

template <class InputIterator, class Distance>
void advance (InputIterator& i, Distance n);

目的

i按n元素推进迭代器。

如果i是随机访问迭代器，则该函数使用一次operator+or operator-，否则，该函数重复使用递增或递减运算符 ( operator++or operator--)，直到n元素被推进。

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我的问题如下：如何std::advance实现以识别是否it是随机访问迭代器？它怎么知道它可以使用operator+而不是operator++？

Answer 1

通过iterator_traits和标记调度：

template<class InputIterator, class Distance>
void advance_impl(InputIterator& i, Distance n, std::random_access_iterator_tag) {
  i += n;
}

template<class InputIterator, class Distance>
void advance_impl(InputIterator& i, Distance n, std::bidirectional_iterator_tag) {
  if (n < 0) {
    while (n++) --i;
  } else {
    while (n--) ++i;
  }
}

template<class InputIterator, class Distance>
void advance_impl(InputIterator& i, Distance n, std::input_iterator_tag) {
  assert(n >= 0);
  while (n--) ++i;
}

template<class InputIterator, class Distance>
void advance (InputIterator& i, Distance n) {
  advance_impl(i, n,
    typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category());
}

请注意，这iterator_category是一种类型（std::input_iterator_tag等），因此iterator_category()不是函数调用；它是一个构造该类型的临时纯右值的表达式。advance_impl然后通过正常的重载决议选择适当的重载。这称为标签调度。等效地可以写：

template<class InputIterator, class Distance>
void advance (InputIterator& i, Distance n) {
  typename std::iterator_traits<InputIterator>::iterator_category the_tag;
  advance_impl(i, n, the_tag);
}

的重载advance_impl作为它们的第三个参数接收一个未命名的参数，该参数是它们选择的标记类型的一个实例。

Answer 2

我想它可以std::iterator_traits::iterator_category用来确定迭代器的类型。

在此基础上，它可以决定如何推进事情。