我应该允许我的自定义迭代器结束吗？

Question

我正在为基于索引的类实现迭代器。有一个最大有效值；我的问题是当客户端代码使迭代器超出我的end() 值时该怎么办：

• operator++() 是否应该始终检查我没有超过结尾？或者
• operator*() 是否应该始终检查我没有超过末尾，而迭代器可以（无用地）前进或移动到末尾？

请解决一个非调试设置，在该设置中我不能确定愚蠢的开发人员不会尝试将他们的指针推进到末尾。

Answer 1

我所做的是在编译调试版本时添加严格的检查代码，并删除对代码发布版本的这些检查。

我广泛使用assert（或类似的）。它会执行运行时检查除非您使用定义的宏 NDBUG 进行编译，在这种情况下检查会完全消除。

STL 理念本身应该提供一种安全措施，因为迭代器限制通常来自安全的地方。

当您运行一个算法时，您通常会从这样的容器中获取边界：

std::vector<int> v {1, 2, 3, 4};

do_some_stuff(std::begin(v), std::end(v));

否则你可能会得到你的迭代器作为算法的结果：

auto found_iter = std::find(std::begin(v), std::end(v));

这使得使用迭代器非常安全。当您开始使用迭代器 athematic 时，它会变得有点危险：

auto dangerous_iter = std::begin(v) + 5; // not encouraged 

但是应该在调试阶段使用assert 和类似方法来捕获错误。

要记住的另一点是，如果您通过运行时检查使迭代器“安全”，您最终可能会在代码中隐藏错误。因为这样的运行时检查应该会导致一个可见的奇观，比如异常，不要只是默默地什么都不做。

Answer 2

是的，不要在任何地方进行范围检查。

基于@MalcolmMclean 的回答：由于 C++ 标准没有定义迭代器在超出范围末尾时的行为，因此客户端代码的问题是确保它不会那样做——不是你的。所以当你不调试时，不要为了范围检查而牺牲性能，只要假设你没有超过终点。

当您正在为调试而编译时，正如@Phil1970 所建议的，使用抛出异常或使用断言的范围检查可能是个好主意。

Answer 3

没关系。

为了符合 STL 约定，您需要一个 begin() 方法，该方法将迭代器返回到集合的开头，以及一个 end() 方法，该方法将迭代器返回到最后一个元素之后的位置。因此，前进到 end() 并比较是否相等是明确定义的。然而，超越 end() 并没有明确定义。最好抛出错误，但不是必需的，尤其是在涉及其他冗余检查的情况下。如果人们没有正确使用迭代器，您不对任何错误负责。