为什么 reverse_iterator 双重定义其嵌套类型？

Question

似乎迭代器适配器 reverse_iterator 双重定义了它的大部分嵌套类型。特别是，它公开继承自 std::iterator，公开了 iterator_category、value_type、difference_type、pointer 和 reference。除了 iterator_category 和 value_type，这些都在 class 定义中再次显式 typedef。

24.5.1.1 Class 模板 reverse_iterator [reverse.iterator]

namespace std {
template <class Iterator>
class reverse_iterator : public
     iterator<typename iterator_traits<Iterator>::iterator_category,
     typename iterator_traits<Iterator>::value_type,
     typename iterator_traits<Iterator>::difference_type,
     typename iterator_traits<Iterator>::pointer,
     typename iterator_traits<Iterator>::reference> {
public:
  typedef Iterator                                            iterator_type;
  typedef typename iterator_traits<Iterator>::difference_type difference_type;
  typedef typename iterator_traits<Iterator>::reference       reference;
  typedef typename iterator_traits<Iterator>::pointer         pointer;
  // ... rest of the class
};

问题：为什么重复定义？这仅仅是为了说明的目的，还是有更多的意义？为什么不重新定义 iterator_category 和 value_type？

Answer 1

一段时间以来，他们已经不再使用 std::iterator 作为基础 class，而只是指定每个迭代器必须定义正确的类型名称。

当他们在标准中指定基础 class 时，这会限制实现以这种方式实现 class，即使唯一的真正意图是指定迭代器需要定义一些名称.特别是，您可以 is_base_of 确定 std::iterator 是否是 std::reverse_iterator 的基础 class。不，没有什么是多态的，所以这样做是非常愚蠢和毫无意义的，但是如果你这样做，当前的标准说它 must return true.

看起来（对我来说）这或多或少是从（或多或少是偶然的）需要使用 std::iterator 作为基础 class，并简单地指定必须在 std::reverse_iterator 中定义的名称（当然还有各种其他迭代器）。

对于那些关心的人，这方面的历史包括：

N3931
Issue 2438

还有关于弃用 unary_function 和 binary_function 的相关讨论文件：

N3145
N3198

提供这些的原因与 std::iterator 大致相同（即，只是为了在派生的 class 中提供一些类型定义），因此删除它们的原因与停止使用 std::iterator 作为基础 class.

Answer 2

这更像是一个猜测，但所有那些冗余的 typedefs 都声明了在 reverse_iterator 的 class 主体规范中使用的类型。例如 (C++03 IS):

pointer operator->() const;
reference operator[](difference_type n) const;

由于 iterator<..> 是依赖基 class，因此不会搜索名称 pointer 和 reference。所以 typedef 使用这些名称可以使剩余的规范更简单：

typename iterator_traits<Iterator>::pointer operator->() const;
typename iterator_traits<Iterator>::reference operator[](typename iterator_traits<Iterator>::difference_type n) const;

另一方面，value_type没有出现在class体内，因此不需要多余的typedef。

为什么 reverse_iterator 双重定义其嵌套类型？

Why does reverse_iterator doubly define its nested types?

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