对于C++ Random Access Iterator（向量迭代器），迭代器之间的差异是如何计算的？

Question

我有以下代码来随机化随机访问迭代器中的元素 (vector<int>::iterator) -

#include <vector>
#include <list>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;

template<class RandomAccesIterator>
void randomize(RandomAccesIterator iterBegin, RandomAccesIterator iterEnd)
{
    while (iterBegin != iterEnd)
    {
        int rand1 = rand();
        auto iterdiff = iterEnd - iterBegin;
        auto secondarg = iterBegin + rand1 % (iterdiff);
        iter_swap(iterBegin, secondarg);
        ++iterBegin;
    }
}

下面是 main() 函数：

int main()
{
    //container used as to apply algorithm to.
    list<int> List = {34,77,16,2,35,76,18,2,56};

    //randomize example.
    cout << "calling randomize on sorted vector: " << endl;
    List.sort();
    vector<int> temp(List.begin(), List.end());
    cout << "before randomize: " << endl;
    for (vector<int>::iterator it = temp.begin(); it != temp.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    randomize(temp.begin(),temp.end());
    cout << "after randomize: " << endl;
    for (vector<int>::iterator it = temp.begin(); it != temp.end(); it++)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl<<endl;
    return 0;
}

randomize模板函数中，迭代器的差值(iterEnd - iterBegin)是怎么计算的？

我立即尝试了一些东西 window，看起来 iterEnd - iterBegin 是这样计算的（向量中有 9 个元素，下面的计算给出了 9 个）。我尝试了 vector<int> 中不同数量的元素，每次的答案都是正确的。计算是我们第一次在while循环中遇到iterEnd - iterBegin（即vector中的9个元素）：

立即window-

1.

iterEnd
{-33686019}
    [ptr]: 0x0080f9dc {-33686019}
    [Raw View]: {...}

2.

iterBegin
{2}
    [ptr]: 0x0080f9b8 {2}
    [Raw View]: {...}

3.

0x0080f9dc-0x0080f9b8 //iterEnd - iterBegin gives 36.
36

4.

36/4 //Dividing 36 by 4, since an integer is 4 bytes (we are iterating over a vector of integers).
9

我也在 vector<int> 中尝试了 8 个元素，同样类型的计算在上面的步骤 4 中得到了 8 个元素。

我有几个问题：

我为获取向量中的元素数量而执行的步骤是否正确（上述步骤 1 至 4）？
在上面的第 4 步中，我将十进制的 36 除以 4 个字节。这如何给我正确的结果？如果我将 36 个字节除以 4 个字节，那么这将是有意义的，然后将得到 9 个元素。为什么将 十进制 36 除以 4 个字节给出正确答案？

请参阅：我正在使用以下编译器：Microsoft Visual Studio Enterprise 2019（版本 16.2.1）。操作系统平台是 64 位、基于 x64 的处理器。我正在构建 Debug x86 环境。 Windows 版本是 Windows 10 Pro

Answer 1

您的步骤是正确的，但这只是因为：

int 在你的系统
std::vector<int>::iterator 恰好在 您的系统

int*

您可以使用 sizeof(int) 在 编译代码的任何系统 上评估正确的字节数，而不是对值 4 进行硬编码。

std::size_t numElements = (0x0080f9dc - 0x0080f9b8) / sizeof(int);  // Better

关于你的第二个问题，你计算的36不是无单位小数。原始指针的原始整数值（记住：std::vector<int>::iterator 简单地包装了一个 int* 所以它具有相同的大小）使用字节作为它们的隐式单位，所以你是实际上在您的步骤中逐字节划分。

最后，我建议避免使用这种指针算法（rationale). The standard already provides a function to calculate exactly this, std::distance，它将在所有标准迭代器和您编译代码的任何系统上正常工作。

std::size_t numElements = std::distance(iterBegin, iterEnd);  // Best

对于C++ Random Access Iterator（向量迭代器），迭代器之间的差异是如何计算的？

For C++ Random Access Iterator (vector iterator), how is the difference between iterators calculated?

c++

iterator

random-access