对于随机访问迭代器（向量迭代器），迭代器是 C++ 风格的指针吗？

Question

我有以下代码来随机化列表容器中的元素：

    #include <vector>
    #include <list>
    #include <iterator>
    #include <algorithm>
    #include <iostream>
    using namespace std;

        template<class RandomAccesIterator>
        void randomize(RandomAccesIterator iterBegin, RandomAccesIterator iterEnd)
        {
            while (iterBegin != iterEnd)
            {
                iter_swap(iterBegin, iterBegin + rand() % (iterEnd - iterBegin));
                ++iterBegin;
            }
        }

然后在 main() 中：

int main()
{
    //container used as to apply algorithm to.
    list<int> List = {34,77,16,2,35,76,18,2};

    //randomize example.
    cout << "calling randomize on sorted vector: " << endl;
    List.sort();
    vector<int> temp(List.begin(), List.end());
    cout << "before randomize: " << endl;
    for (vector<int>::iterator it = temp.begin(); it != temp.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    randomize(temp.begin(),temp.end());
    cout << "after randomize: " << endl;
    for (vector<int>::iterator it = temp.begin(); it != temp.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl<<endl;
    return 0;
}

我有几个问题：

1. 我相信执行 iterEnd - iterBegin（如模板函数所示）是一个有效的操作，因为 iterEnd 和 iterBegin 都是 C++ 风格的指针。减去这些指针可以得出它们之间的距离。我说的对吗？

2. 我在即时窗口中尝试了以下操作：

iterEnd
{-33686019}
    [ptr]: 0x00ba4f78 {-33686019}
    [Raw View]: {...}

表示iterEnd是一个指针，值为0x00ba4f78，指向垃圾值-33686019。我相信我在这里是正确的？

所以，迭代器是一个指针，用于随机访问迭代器。是否适用于所有迭代器类型（输入/输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器）？如果这些迭代器不是 C++ 样式的指针，那么它们是什么？

1. 我还在即时窗口中尝试了以下操作：

&iterEnd
0x006ff368 {-33686019}
    [ptr]: 0x00ba4f78 {-33686019}
    [Raw View]: 0x006ff368 {...}
&&iterEnd
expected an expression

为什么 &iterEnd 给我一个地址？它应该像 &&iterEnd 那样给我“期望一个表达式”的消息。

4. 如何实现随机访问迭代器？ - 我问是因为 iterEnd 给了我一个指针值，并且 &iterEnd 也给了我一个（不同的）指针值。随机访问迭代器是指针中的指针吗？

Answer 1

对于 Random Access Iterator（向量迭代器），是 C++ 的迭代器 样式指针？

简短的回答——这取决于编译器。

vector 迭代器的内部是实现定义的。 std::vector<T>::iterator 可能有 operator - 重载，因此它给出了指针减法的错觉。因此，如果您假设 vector 迭代器是简单指针，那么假设它们是简单指针编写代码将使用各种编译器中断，而对于其他编译器，它将成功编译。

其中一个著名的例子是 Visual C++，在 6.0 版本中，vector 迭代器是简单的指针，因此当时使用该编译器的许多作者会在假设 std::vector<T>::iterator 只是 T* 的情况下编写代码.由于向量迭代器被实现为指针，因此代码编译成功并正常工作。

一个例子是这样的：

#include <vector>

void foo(char *c)
{
}

int main()
{
   std::vector<char> vc;
   foo(vc.begin());
}

没有编译错误，因为vc.begin() 是一个简单的char *。

随后出现了 Visual C++ 的后续版本，以前在 6.0 下成功编译的代码现在已损坏。 std::vector<T>::iterator 不再是简单的T*，而是struct。对于 Visual C++ > 6.0 版，许多基于迭代器（错误）推理为简单指针的代码必须更改。