为什么“！=”与迭代器一起使用而不是“<”？

Question

我习惯这样写循环：

for (std::size_t index = 0; index < foo.size(); index++)
{
    // Do stuff with foo[index].
}

但是当我在其他人的代码中看到迭代器循环时，它们看起来像这样：

for (Foo::Iterator iterator = foo.begin(); iterator != foo.end(); iterator++)
{
    // Do stuff with *Iterator.
}

我发现iterator != foo.end() 令人反感。如果iterator 增加超过一，也可能很危险。

使用iterator < foo.end() 似乎更“正确”，但我从未在实际代码中看到过。为什么不呢？

Answer 1

所有迭代器都是相等可比的。只有随机访问迭代器具有关系可比性。输入迭代器、前向迭代器和双向迭代器在关系上没有可比性。

因此，使用!= 的比较比使用< 的比较更通用和灵活。

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迭代器有不同的类别，因为并非所有元素范围都具有相同的访问属性。例如，

• 如果你有一个迭代器进入一个数组（一个连续的元素序列），对它们进行关系比较就很简单了；您只需要比较指向元素的索引（或指向它们的指针，因为迭代器可能只包含指向元素的指针）；

1234563迭代器，或者你到达列表的末尾。

规则是迭代器上的所有操作都应该具有恒定的时间复杂度（或者，至少是次线性时间复杂度）。您始终可以在恒定时间内执行相等比较，因为您只需要比较迭代器是否指向同一个对象。所以，所有的迭代器都是相等可比的。

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此外，不允许将迭代器递增到其指向的范围的末尾。因此，如果您最终遇到it != foo.end() 与it < foo.end() 做的事情不同的情况，那么您已经有未定义的行为，因为您已经迭代超出了范围的末尾。

指向数组的指针也是如此：不允许将指针递增到超出数组末尾的位置；这样做的程序表现出未定义的行为。 （索引显然不是这样，因为索引只是整数。）

一些标准库实现（如 Visual C++ 标准库实现）具有有用的调试代码，当您使用这样的迭代器执行非法操作时会引发断言。

Answer 2

简答：因为Iterator 不是数字，而是对象。

更长的答案：集合比线性数组更多。例如，树和散列并不真正适合“这个索引在另一个索引之前”。例如，对于一棵树，两个索引位于不同的分支上。或者，哈希中的任何两个索引——它们根本没有顺序，所以你对它们施加的任何顺序都是任意的。

您不必担心“丢失”End()。它也不是一个数字，它是一个代表集合结束的对象。有一个越过它的迭代器是没有意义的，事实上它不能。