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C++20带来了更强大的迭代器系统，其中之一就是iterator_concept在iterator_category.

我发现C++20 中许多迭代器的iterator_conceptand是不一致的。iterator_category以最著名iota_view的为例：

using R = decltype(views::iota(0));
static_assert(random_access_range<R>);

using I = ranges::iterator_t<R>;
static_assert(same_as<typename I::iterator_category, input_iterator_tag>);
static_assert(same_as<typename I::iterator_concept,  random_access_iterator_tag>);

虽然是Rmodels random_access_range，iterator_category它的迭代器的the只是一个input_iterator_tag，这和它是不一致的iterator_concept。

为什么要引入 C++20 iterator_concept？它的目的是什么？如果我实现自己的迭代器，我该如何正确定义iterator_concept和定义iterator_category？iterator_category在 C++20 中仍然有意义吗？

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C++17 (C++98) 迭代器模型和 C++20 Ranges 迭代器模型之间存在不向后兼容的差异。两个大的是：

  1. C++98 模型要求前向迭代器有一个reference要么value_type&要么value_type const&。
  2. C++98 模型不允许contiguous迭代器。最强的类别是random_access。

(1) 的结果非常重要——这意味着如果您有一个返回纯右值的迭代器（无论是否代理引用），它永远不会比输入迭代器强。所以，views::iota(1, 10)尽管很容易支持随机访问，但充其量只是一个 C++98 输入范围。

但是，您不能只是...删除此要求。假设 C++98 迭代器并用于iterator_category进行判断的现有代码完全可以假设 ifiterator_category是，例如，bidirectional_iterator_tag它reference是对 . 的某种左值引用value_type。

所做的是添加一个新iterator_concept的 C++20 层，它允许迭代器既宣传其 C++98/17 类别，又明显宣传其 C++20 类别。回到iota_view<int, int>示例，该视图的迭代器已iterator_category设置为input_iterator_tag（因为reference是纯右值，因此它不满足偶数转发的旧要求）但它iterator_concept设置为random_access_iterator_tag（因为一旦我们放弃该限制，我们可以轻松支持所有随机访问限制）。

在[iterator.concepts.general]中，我们有这个神奇的功能ITER_CONCEPT(I)，它可以帮助我们确定在 C++20 中使用什么标签。

contiguous_iterator_tag(2) 的问题在于，由于各种 C++98/17 代码会检查该标签的方式（很多代码可能会准确地检查），因此很难在之前添加一个新的random_access_iterator_tag。该iterator_concept方法还通过引入直接为您检查正确事物的概念来避免这个问题（即，源自的random_access_iterator概念检查，而不是简单的那样）。ITER_CONCEPT(I)random_access_iterator_tag

指导方针：

  • 如果您在 C++17 中使用迭代器，请使用std::iterator_traits<I>::iterator_category.
  • 如果您在 C++20 中使用迭代器，请使用这些std::meow_iterator概念
  • 如果您在 C++17 中编写迭代器，请添加iterator_category别名并确保遵循前向迭代器/引用限制（或者......不要，但它在您身上）
  • 如果您使用C++20编写迭代器，请遵循P2259中的指导，该指导很好地描述了问题以及如何以及何时提供iterator_category和iterator_concept类型别名。
于 2021-05-19T15:57:54.997 回答