在 C++20 中，什么时候应该使用 `iterator_traits::value_type` 什么时候应该使用 `iter_value_t`？

Question

C++20 概念添加了一个 alternative way 来访问迭代器特征。例如 iter_value_t 给出了与 iterator_traits::value_type 相似的结果。 ~~我注意到 iterator_traits 似乎在概念约束中不起作用。~~ iter_value_t 适用于概念，但它也适用于其他任何地方。所以我的直觉是我应该使用更新的 iter_value_t 因为它在两种情况下都有效。

这是正确的吗？我应该在什么时候选择其中之一？

编辑： 在概念约束中使用 iterator_traits 时我丢失了 typename。这些概念让我感到不安！

Answer 1

iter_value_t用于根据间接可读类型实现算法。 iterator_traits 用于根据迭代器实现算法。

间接可读类型是可以通过应用 operator* 读取的类型。这包括指针、智能指针和迭代器。所有这些类型都满足 indirectly_readable 概念。

要完全理解 iter_value_t 背后的想法，我们需要看一下它的实现。

如果std::iterator_traits<std::remove_cvref_t<T>>没有特化，那么std::iter_value_t<T>就是std::indirectly_readable_traits<std::remove_cvref_t<T>>::value_type。否则就是std::iterator_traits<std::remove_cvref_t<T>>::value_type.

您可以看到，如果可能的话，它会尝试默认为 iterator_traits，但还会对类型应用 remove_cvref_t 转换。这允许它使用 const-volatile-reference 限定类型，例如 const char* const 或 const char*& 等

Is this correct?

不，iterator_traits 也处理概念（除非我误解了你的意思）。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <concepts>
#include <type_traits>
#include <iterator>

template<class T>
concept my_iterator_concept = 
    std::is_same_v<typename std::iterator_traits<T>::value_type, int>;

int main()
{
    std::vector<int> v;
    std::cout << std::boolalpha << my_iterator_concept<typename decltype(v)::iterator>;
}

运行代码here.

When should I prefer one or the other?

除非（不太可能）您对某些 iterator_traits 功能有特定需求，否则请将 iter_value_t<T> 与其家族的其他成员一起使用，例如 iter_reference_t or iter_difference_t.

这是一个您应该更喜欢它的示例。这是一个deduction guide for basic_string view.

template<class It, class End>
basic_string_view(It, End) -> basic_string_view<iter_value_t<It>>;

您可能只想传递一个 const char* const 作为迭代器的替代方法，如下所示：

// Requires c++ 20
#include <string_view>
#include <iostream>

int main()
{
    const char* const c = "example";
    auto str = std::string_view(c, c + 3);
    std::cout << str;
}

iterator_traits::value_type 在这种情况下会失败。运行代码 here.

间接可读特征和迭代器特征的概念在标准中并排解释，可以在 (c++23 n4892 working draft):

中找到

23.3.2.2 Indirectly readable traits

23.3.2.3 Iterator traits

Answer 2

您应该始终使用 std::iter_value_t。

首先简单考虑一下长度：

std::iter_value_t<I>

对比

typename std::iterator_traits<I>::value_type

因为 value_type 是一个依赖类型，你需要那个额外的 typename 关键字，所以这是一口.

其次，前者简单定义的情况比后者多。您通常会按值获取迭代器，因此运行可能不是一个大问题，但 std::iter_value_t<int*&> 仍然是 int 而 std::iterator_traits<int*&>::value_type 不是定义。 std::iterator_traits<int* const>::value_type 也一样。也就是说，std::iterator_traits::value_type 有效，但 std::iterator_traits::value_type 或 std::iterator_traits<I&>::value_type 无效——您必须编写更多内容以确保您传递的是非引用、非 cv-合格类型。

还有其他一些小的边缘情况，例如 std::iter_value_t<std::shared_ptr<int>> 是 int 但 std::iterator_traits<std::shared_ptr<int>>::value_type 未定义。因此，如果您正在编写一种算法，该算法接受一个不一定是迭代器的任意间接可读对象，您仍然可以使用它。

所以只使用总是有效的短的东西，而不是有时不起作用的更长的东西。

通常，std::iter_reference_t 也比 std::iter_value_t 有用得多。

在 C++20 中，什么时候应该使用 `iterator_traits<I>::value_type` 什么时候应该使用 `iter_value_t`？

In C++20 when should use `iterator_traits<I>::value_type` and when should I use `iter_value_t`?

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