根据 C++17 标准，为什么反向迭代器不是正式的迭代器类别？答案

【问题标题】：Why isn't a reverse iterator a formal iterator category according to the C++17 standard?根据 C++17 标准，为什么反向迭代器不是正式的迭代器类别？
【发布时间】：2019-03-18 17:07:41
【问题描述】：

反向迭代器不在迭代器类别标签列表中，因此假定它不是类别。那么究竟是什么呢？

【问题讨论】：

为什么需要一个标签？迭代器的 user 是否为反向迭代器都没有区别。有些迭代器甚至根本没有方向。
我想我的主要问题是反向迭代器究竟被归类为什么。虽然我现在不需要这样的标签，但我可以设想您可能希望以不同顺序遍历的数据结构（例如出于缓存局部性目的），具体取决于您是前进还是后退。

标签： c++ stl c++17

【解决方案1】：

迭代器类别编码功能级别。

输入迭代器是最低限度的 - 可递增和可取消引用一次
前向迭代器是一种输入迭代器，您可以多次取消引用并支持多遍。
双向迭代器是可以递减的正向迭代器
随机访问迭代器是一个双向迭代器，您可以 O(1) 前进 +/- n
连续迭代器是一种随机访问迭代器，它引用连续内存

算法使用这些级别的功能 - 一些算法需要特定级别的功能，一些算法可以简单地基于特定级别的功能进行优化（例如，advance(it, n) 用于随机访问迭代器可以只是做it += n 而对于前向迭代器它必须是++it 在循环中）。

但“反转”不是一种功能级别 - 它只是呈现基础数据的一种不同方式。反向迭代器不值得拥有自己的迭代器类别，原因与“移动”迭代器不适合或“过滤”迭代器不适合或“计数”迭代器不适合的原因相同。算法不关心迭代器是否反转——它们的工作方式相同。 ++it 实际移动迭代器的方式并不重要。

反向迭代器只是迭代器。 std::reverse_iterator 被称为迭代器适配器（以及其他一些，比如std::move_iterator）——它是一个适应不同迭代器的迭代器。但是你可以编写一个不是适配器的反向迭代器——事实上，你甚至可以编写一个不是双向的反向迭代器！这两个概念是正交的。

【讨论】：

"连续迭代器是指连续内存的随机访问迭代器" Range 系统有效地将连续迭代器定义为可以转换（通过函数）的随机访问迭代器进入覆盖相同范围的value_type*s。这意味着它们指的是连续数组的某些部分。
@Nicol 不知道你从哪里得到的。直接指定ContiguousIterator 引用连续内存。转换为value_type* 是addressof(*it)。
当我说“有效”时，我的意思是指实际上可以通过概念检测的东西，而不是由于标签而假设的东西。双向意味着能够做到--。等效的行为差异是转换为指针，即 ContiguousRange 要求您可以对其应用 range::data 的方式。但是，我认为 to_address 在最近的会议上已被 C+20 中的 ContiguousIterators 采用，但显然不是。

【解决方案2】：

所以假设它不是一个类别。

你的假设是正确的。反向迭代器不是迭代器的一个类别。

那么它到底是什么？

标准将std::reverse_iterator 定义为：

类模板 reverse_iterator 是一个迭代器适配器，从定义的序列的末尾开始迭代通过其底层迭代器到该序列的开头。反向之间的基本关系迭代器及其对应的迭代器 i 由恒等式建立： &(reverse_iterator(i)) == &(i - 1).

std::reverse_iterator<Iterator>的迭代器类别是Iterator的迭代器类别。

同样，其他迭代器适配器，例如移动迭代器、过滤迭代器、跨步迭代器等也不是迭代器类别。

【讨论】：