std::input_iterator_tag, std::output_iterator_tag, std::forward_iterator_tag, std::bidirectional_iterator_tag, std::random_access_iterator_tag, std::contiguous_iterator_tag

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迭代器库
迭代器概念
迭代器原语
input_iterator_tagoutput_iterator_tagforward_iterator_tagbidirectional_iterator_tagrandom_access_iterator_tagcontiguous_iterator_tag
(C++20)
(C++17 中弃用)
算法概念与工具
间接可调用概念
常用算法要求
工具
迭代器适配器
流迭代器
迭代器定制点
迭代器操作
(C++11)
(C++11)
范围访问
(C++11)(C++14)
(C++11)(C++14)
(C++17)(C++20)
(C++14)(C++14)
(C++14)(C++14)
(C++17)
(C++17)
 
定义于头文件 <iterator>
struct input_iterator_tag { };
(1)
struct output_iterator_tag { };
(2)
struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag { };
(3)
struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag { };
(4)
struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag { };
(5)
struct contiguous_iterator_tag: public random_access_iterator_tag { };
(6) (C++20 起)

定义迭代器的分类。每个标签均为空类型。

迭代器类别

对于每个老式迭代器 (LegacyIterator) 类型 Ittypedef std::iterator_traits<It>::iterator_category 必须定义为这些标签类型之一的别名,以指示 It 所在的最特定的类别。

  1. input_iterator_tag 对应老式输入迭代器 (LegacyInputIterator)
  2. output_iterator_tag 对应老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator)
  3. forward_iterator_tag 对应老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator)
  4. bidirectional_iterator_tag 对应老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)
  5. random_access_iterator_tag 对应老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)

顾名思义,迭代器分类标签可以用以标示某个迭代器的分类,可以根据这一分类所要求的特性来选择最优算法。

迭代器概念

对每个 input_iterator 类型 It ,可以声明 It::iterator_concept (若 std::iterator_traits<It> 从主模板生成)或 std::iterator_traits<It>::iterator_concept (若 std::iterator_traits<It> 被特化)为这些标签之一的别名,以指示 It 有意实现的最强迭代器概念。

  1. input_iterator_tag 对应 input_iterator
  2. forward_iterator_tag 对应 forward_iterator
  3. bidirectional_iterator_tag 对应 bidirectional_iterator
  4. random_access_iterator_tag 对应 random_access_iterator
  5. contiguous_iterator_tag 对应 contiguous_iterator

若不提供 iterator_concept ,则以 iterator_category 为后备。若亦不提供 iterator_category (即 It老式迭代器 (LegacyIterator) ),且不特化 std::iterator_traits<It> ,则假设为 random_access_iterator_tag

任何情况下,若不支持要求的操作则不满足各个概念,无关乎标签。

(C++20 起)

注解

老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 无分离的标签。即不可能基于其 iterator_category 分辨老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 要定义用于连续迭代器的特化算法,须使用 contiguous_iterator 概念。 (C++20 起)

示例

如果需要根据迭代器分类标签选择算法,常用做法是使用分发函数(也可以通过 std::enable_if 实现)

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>
#include <iterator>
 
// 经常把实现细节隐藏于细致的命名空间
namespace implementation_details {
template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::bidirectional_iterator_tag)
{
    std::cout << "alg() called for bidirectional iterator\n";
}
 
template <class RAIter>
void alg(RAIter, RAIter, std::random_access_iterator_tag)
{
    std::cout << "alg() called for random-access iterator\n";
}
} // namespace implementation_details
 
template< class Iter >
void alg(Iter first, Iter last)
{
    alg(first, last,
        typename std::iterator_traits<Iter>::iterator_category());
}
 
int main()
{
    std::vector<int> v;
    alg(v.begin(), v.end());
 
    std::list<int> l;
    alg(l.begin(), l.end());
 
//    std::istreambuf_iterator<char> i1(std::cin), i2;
//    alg(i1, i2); // 编译错误:无调用的匹配函数
}

输出:

alg() called for random-access iterator
alg() called for bidirectional iterator

参阅

(C++17 中弃用)
用于简化简单的迭代器的必要类型定义的基类
(类模板)
为迭代器各项性质提供统一接口
(类模板)