STL 填充和转发迭代器答案

【问题标题】：STL fill and forward iteratorSTL 填充和转发迭代器
【发布时间】：2013-04-23 19:04:37
【问题描述】：

根据大多数 C++ 参考资料，例如 cplusplus.com，forward iterators 不需要可分配（我的意思是，尊重左值）。但是，对于一些需要写入值的 STL 算法，例如std::fill（也有std::generate 等），规范使用了前向迭代器：

template <class ForwardIterator, class T>
  void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

而等效行为需要左值取消引用：

template <class ForwardIterator, class T>
  void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val)
{
  while (first != last) {
    *first = val;
    ++first;
  }
}

因此，它实际上是使用单次传递的可变前向迭代器。

现在的问题是：

(1) 为什么不明确说明在这些情况下使用的前向迭代器是可变的？

(2)更新：我发现下面的问题很愚蠢：我暂时忘记了输出迭代器不需要支持相等比较。无论如何，上述问题仍然存在。

为什么std::fill、std::generate 等使用前向迭代器而不是输出迭代器，而它们实际上并不需要多次传递？（例如，std::copy 只需要输出迭代器。原理是什么？）

【问题讨论】：

forward iterators are not required to be assignable，你是怎么确定的？我很确定它们是可分配的。
@JesseGood 出于实际目的，它们几乎总是可赋值的，但如果您阅读参考文献cplusplus.com/reference/iterator/ForwardIterator/…，则不是。
@JesseGood 我也在 SO 上找到了这个：stackoverflow.com/questions/14058642/…
感谢您的链接，我不知道这一点。该链接还链接到this SO question，我认为它可以回答您的问题。
@JesseGood 谢谢，读起来很有趣。在阅读了您提到的线程后，这个问题对我来说更像是标准中的缺陷。

标签： c++ stl iterator

【解决方案1】：

来自签名

template <class ForwardIterator, class T>
void fill (ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& val);

你不能推断ForwardIterator 是forward iterator 中描述的迭代器。但是，如果您阅读参数说明，您会发现first和last必须是

Forward Iterators 到元素序列中的初始和最终位置支持分配 T 类型的值。

（我强调）。因此，仅满足前向迭代器要求的前向迭代器不是有效参数。

【讨论】：

是的，这很好。但是从标准的角度来看，签名很棘手。
另一种方法是为支持分配给指向元素的前向迭代器引入一个新名称。

【解决方案2】：

考虑到fill 的规范是（取消引用的）迭代器可以从T 分配，这对我来说似乎并不奇怪。输出迭代器是不够的，因为它无法确定范围结束，因此选择了带有要求的 forward_iterator。

您会注意到fill_n确实使用输出迭代器，因为不需要迭代器比较来确定要填充的序列的结尾。

【讨论】：

我认为 OP 的观点是，前向迭代器的概念是必需的，但不足以充分指定参数类型的要求。 “输出迭代器”也是如此；只有要求参数是both，我们才能得到正确的语义。换句话说，有些前向迭代器无法调用 std::fill。