C++ OutputIterator 后增量要求

Question

C++ 要求 OutputIterator 类型 X 支持 r++ 形式的表达式，其中 r 是 X 的一个实例。这个后缀增量必须在语义上等价于：

(*){ X tmp = r; ++r; return tmp; }

并且必须返回可转换为X const& 的类型。在 C++11 中，请参阅 24.2.4（但这并不是新的）。在同一部分，它说

输出迭代器上的算法不应该尝试通过同一个迭代器两次。它们应该是单程算法。

上面给定 (*)，假设我复制了返回值，例如 X a(r++);

1. 假设 r 在递增之前可取消引用，但未取消引用。是否要求 a 可以取消引用？如果是这样，X a(r++); *a = t; 是否必须执行与 *r++ = t; 相同的分配？ a 和 r 是否有任何（其他）条件？

2. 否则，假设r 在递增之前被取消引用/分配，并且其递增值（也）是可取消引用的。以下哪项（如果有）是明确定义的： (a) *a = t;, (b) ++a; *a = t;, (c) *r = t;?

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另见后续：Dereference-assignment to a doubly incremented OutputIterator

Answer 1

如您所述，r++ 具有操作语义

X operator++(int) { X tmp = r; ++r; return tmp; }

我已将返回值添加为 X，因为根据 24.2.2:2 Iterator 满足 CopyConstructible，因此将 r++ 的返回值复制构造为 @987654330 类型的实例是合法的@。

接下来，*r++ = o 必须有效；这与{ const X &a(r++); *a = o; }的区别仅在于增加了一个序列点，它与上面操作语义定义中return tmp;之后的序列点合并，因此复合语句与表达式具有相同的有效性陈述。通过调用CopyConstructible，{ X a(r++); *a = o; } 具有相同的有效性和操作语义。

在这种情况下

*r = o;
X a(r++);

以下保持：

• (a) *a = o 无效，因为该迭代器的值已被取消引用分配；

• (b) ++a; *a = o 无效，因为迭代器的值已经递增，违反了单遍要求，因为只有 r 的（新值）需要递增：per 24.2.4:2 的注释，输出迭代器的算法不应该 尝试通过同一个迭代器两次，尽管没有指定 通过 在此上下文中的含义；

• (c) *r = o 是有效的，因为与 *r = o; r++; *r = o 整体的唯一区别是继续存在 r 的原始值的副本，根据 CopyConstructible 的要求没有语义影响复制的值。

另一个有趣的问题是（对于非取消引用分配的r）：

X a(r);
++r;
++r;
*a = o;

标准并未直接涵盖这一点，但从 CopyConstructible 看来它应该是有效的。