std::iterator::reference 必须是参考吗？

Question

我已经根据此处的答案实现了一个自定义迭代器：
https://stackoverflow.com/a/31886483/1973454

但是，我的代码最终检索存储在某个奇异位置的值，而不是 Type* _ptr 成员，就好像它正在使用以下函数：

// my iterator class gets its values from this function
float globalFloat{ 0 };
float* retrieveFloat (int idx)
{
    globalFloat = (float)idx;
    return &globalFloat;
}

这意味着为了同时使用两个迭代器（即使用 upper_bound 进行搜索），我必须在允许访问之前在本地缓存浮点数：

class Iterator : public std::iterator<std::random_access_iterator_tag, float, int>
{
public:
    Iterator () = default;
    Iterator (int idx) : _index (idx) {}

    Iterator& operator++ () noexcept { ++_index; return *this; }
    Iterator& operator-- () noexcept { --_index; return *this; }

    /// ... rest of iterator declaration

    const float& operator* () const { _data = *retrieveFloat (_index); return _data; }
    const float* operator-> () const { _data = *retrieveFloat (_index); return &this->_data; }
    const float& operator[] (int offset) const { _data = *retrieveFloat (_index + offset); return _data; }

private:
    int _index{ 0 };
    mutable float _data{ 0 };
};

我担心的是最后一个运算符[]。根据cppreference：
https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/RandomAccessIterator

[] 运算符必须返回一个引用类型。但是，如果我要编写以下代码：

int main (int argc, char ** argv)
{
    Iterator it;
    if (it[0] == it[1])
        return 0;
    return 1;
}

然后我返回 0，因为每个 [] 调用都会修改 _data。

如果我改变我对 std::iterator 的子类化方式并使用 float 作为我的“参考”类型：

class Iterator : public std::iterator<std::random_access_iterator_tag, float, int, float*, float>
{
public:
    /// ... rest of iterator declaration (constructors / operators)

    const float operator* () const { _data = *retrieveFloat (_index); return _data; }
    const float* operator-> () const { _data = *retrieveFloat (_index); return &this->_data; }
    const float operator[] (int offset) const { _data = *retrieveFloat (_index + offset); return _data; }
};

然后一切正常...但不知何故感觉很脏。做这种事情合法吗？

我知道，如果我的数据类型不是浮点数，而是要复制的东西更重，那么就会存在性能问题，但为了论证，假设我只使用浮点数或轻量级 POD。我们还假设我不需要修改被迭代的数据。

感谢您提供的任何帮助，如果我提出这个问题的时间过长，我们深表歉意。如果需要，我可以编辑。

• 约翰

Answer 1

std::iterator::reference 必须是引用吗？

没有。 std::iterator::reference 不需要是引用类型。它只需要与operator* 返回的类型相同，并且需要可转换为value_type。

但是，为了成为OuputIterator，*r = o 必须是格式正确的，因此reference 必须是引用类型或具有非左值引用限定赋值运算符的类类型。因此，使用float 对非输出迭代器很好，但对输出迭代器则不行。