有没有不使用 ptrdiff_t 作为其 difference_type 的迭代器示例?
Is There an Example of an Iterator Which Wouldn't use ptrdiff_t as its difference_type?
我看到 iterator_traits
总是定义一个 difference_type
: https://en.cppreference.com/w/cpp/iterator/iterator_traits#Member_types
我只是想知道为什么,不是每个类型都 ptrdiff_t
吗?有没有不使用 ptrdiff_t
的迭代器示例?如果不是,为什么 difference_type
没有从 iterator_traits
中删除,而 ptrdiff_t
没有在任何地方使用?
一个基本的输出迭代器,以 std::ostream_iterator
为例,可能根本不需要差异类型。
因为它是一种 "fire and forget" 类型的迭代器,所以获取两个这样的迭代器之间的差异通常没有多大意义。仅仅写入一个副本的行为可能会使所有其他副本无效。所以它不需要定义差异类型,也不应该人为地强制这样做(或者强制类型)。
我写了一个绳索类型,可以处理大于潜在内存的后备存储(也就是说,即使在 32 位代码中,它也可以处理 64 位序列)。因此,无论是在 32 位还是 64 位模式下编译,我都必须使用 64 位大小和差异类型。
理论上,任何迭代器的差异不能用 std::ptrdiff_t
表示。例如,考虑以下玩具迭代器,它在给定方向的情况下导航二维矩阵:
template<typename T>
struct vec2d {T x; T y;};
template<typename T, typename C>
class cartesian_iterator {
public:
using value_type = T;
// because the difference between 2d vectors is an actual 2d vector,
// we can't use std::ptrdiff_t
using difference_type = vec2d<int>;
cartesian_iterator(C* container, vec2d<size_t> position, difference_type increment = difference_type{1,1})
: container{container}, position{position}, increment{increment}
{}
cartesian_iterator& operator++() {position.x += increment.x; position.y += increment.y; return *this;}
bool operator==(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x == rhs.position.x && position.y == rhs.position.y;}
bool operator!=(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x != rhs.position.x || position.y != rhs.position.y;}
T& operator*() {
return (*container)[position.x][position.y];
}
// difference could be implemented like this
difference_type operator-(const cartesian_iterator& rhs) {
return {
static_cast<int>(position.x) - static_cast<int>(rhs.position.x),
static_cast<int>(position.y) - static_cast<int>(rhs.position.y),
};
}
private:
C* container;
vec2d<size_t> position;
difference_type increment{1,1};
};
用法:
// outputs 159
int main() {
using std::array;
array<array<int, 3>, 3> a {
1,2,3,
4,5,6,
7,8,9
};
cartesian_iterator<int, array<array<int, 3>, 3>> it{&a, {0, 0}};
while (it != decltype(it){&a, {3,3}}) {
std::cout << *it;
++it;
}
}
我看到 iterator_traits
总是定义一个 difference_type
: https://en.cppreference.com/w/cpp/iterator/iterator_traits#Member_types
我只是想知道为什么,不是每个类型都 ptrdiff_t
吗?有没有不使用 ptrdiff_t
的迭代器示例?如果不是,为什么 difference_type
没有从 iterator_traits
中删除,而 ptrdiff_t
没有在任何地方使用?
一个基本的输出迭代器,以 std::ostream_iterator
为例,可能根本不需要差异类型。
因为它是一种 "fire and forget" 类型的迭代器,所以获取两个这样的迭代器之间的差异通常没有多大意义。仅仅写入一个副本的行为可能会使所有其他副本无效。所以它不需要定义差异类型,也不应该人为地强制这样做(或者强制类型)。
我写了一个绳索类型,可以处理大于潜在内存的后备存储(也就是说,即使在 32 位代码中,它也可以处理 64 位序列)。因此,无论是在 32 位还是 64 位模式下编译,我都必须使用 64 位大小和差异类型。
理论上,任何迭代器的差异不能用 std::ptrdiff_t
表示。例如,考虑以下玩具迭代器,它在给定方向的情况下导航二维矩阵:
template<typename T>
struct vec2d {T x; T y;};
template<typename T, typename C>
class cartesian_iterator {
public:
using value_type = T;
// because the difference between 2d vectors is an actual 2d vector,
// we can't use std::ptrdiff_t
using difference_type = vec2d<int>;
cartesian_iterator(C* container, vec2d<size_t> position, difference_type increment = difference_type{1,1})
: container{container}, position{position}, increment{increment}
{}
cartesian_iterator& operator++() {position.x += increment.x; position.y += increment.y; return *this;}
bool operator==(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x == rhs.position.x && position.y == rhs.position.y;}
bool operator!=(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x != rhs.position.x || position.y != rhs.position.y;}
T& operator*() {
return (*container)[position.x][position.y];
}
// difference could be implemented like this
difference_type operator-(const cartesian_iterator& rhs) {
return {
static_cast<int>(position.x) - static_cast<int>(rhs.position.x),
static_cast<int>(position.y) - static_cast<int>(rhs.position.y),
};
}
private:
C* container;
vec2d<size_t> position;
difference_type increment{1,1};
};
用法:
// outputs 159
int main() {
using std::array;
array<array<int, 3>, 3> a {
1,2,3,
4,5,6,
7,8,9
};
cartesian_iterator<int, array<array<int, 3>, 3>> it{&a, {0, 0}};
while (it != decltype(it){&a, {3,3}}) {
std::cout << *it;
++it;
}
}