为什么我不能减少 std::array::end()？

Question

我正在为容器类型创建一个方便的display() 函数模板。最后一个元素的输出与其他元素不同，因此我检查 myIterator != --cont.cend(); 的时间。这适用于std::vector，但不适用于std::array。为什么？

这是一个 MWE（不是我的实际代码）：

std::vector<double> vec({1,2});
std::array<double, 2> arr({{1,2}});
auto vecIt = --vec.end(); // OK
auto arrIt = --arr.end(); // error: lvalue required as decrement operand

Answer 1

由于这是language-lawyer，[expr.pre.increment] 和[expr.post.increment] 都有以下限制：

操作数应该是一个可修改的左值。

现在，vec.end() 和 arr.end() 都不是左值，但它们的两种类型都是实现定义的（对于 array 和 vector）。在这两种情况下，一个简单的指针将满足这些容器的所有迭代器要求——这将是一种使用内置前缀和后缀增量的类型。在这种情况下，--c.end() 将由于引用的限制而格式错误。但是，如果迭代器类型是类类型，则上述限制不适用——因为我们没有使用内置的增量运算符——并且在类上调用operator--() 没有此限制在它上面（虽然它可以，如果成员函数是左值引用限定的）。

因此，向量或数组的--c.end() 不能保证工作，因为如果end() 返回一个指针，这是格式错误的，并且允许end() 返回一个指针。在您的特定实现中，vector 的 iterator 具有类类型，但 array 的 iterator 只是一个指针类型，这就是前者有效而后者无效的原因。

首选std::prev(c.end())，它适用于所有实现的两种容器类型。

Answer 2

永远不要减少右值，即使它恰好编译。这对代码的读者来说是不直观的。

请改用std::prev。

auto it = std::prev(arr.end());

Answer 3

这取决于迭代器是如何定义的。

似乎对于类模板std::array，迭代器被定义为一个指针。所以功能开始，结束。 cbegin, cend 只返回指针。因此，当指针按值返回时，您可能不会减少它，因为需要 lvalue..

对于类模板std::vector，迭代器被定义为一个用户定义的类，为其定义了操作符--()。

考虑以下演示程序

#include <iostream>

class Int
{
public:
    Int( int x = 0 ) : x ( x ) 
    {

    }

    Int & operator --()
    {
        --x;
        return *this;
    }

    friend std::ostream & operator <<( std::ostream &os, const Int &i )
    {
        return os << i.x;
    }
private:
    int x;
};

int f( int x )
{
    return x;
}

Int f( Int x )
{
    return x;
}

int main() 
{
    std::cout << --f( Int( 10 ) ) << std::endl;
//  error: lvalue required as decrement operand
//  std::cout << --f( 10 ) << std::endl;

    return 0;
}

考虑到你会写

auto arrIt = std::prev( arr.end() );

而不是

auto arrIt = --arr.end();

前提是您包含标题<iterator>。

您可以将运算符与类模板 std::array 的反向迭代器一起使用，因为标准明确定义了它们

typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;

而用户定义的类std::reverse_iterator 定义了operator --()。

这是一个演示程序

#include <iostream>
#include <array>

int main() 
{
    std::array<double, 2> arr = { { 1, 2 } };

    auto it = --arr.rend();

    std::cout << *it << std::endl;

    return 0;
}

Answer 4

这是 C++ 标准的现实。

如果T 是std::vector、std::list 或std::deque，则需要--T.end()。这在 C++11 之前是正确的，包括 C++11；之后有一些放松。