为什么 std::for_each 迭代器需要一个可复制构造的迭代器

Question

我注意到 std::for_each 需要它的迭代器来满足 InputIterator 的要求，而 InputIterator 又需要 Iterator，然后是 Copy{Contructable,Assignable}。

这不是唯一的事情，std::for_each 实际上使用复制构造函数 (cc)（就我的配置而言不是赋值）。也就是说，从迭代器中删除 cc 将导致：

error: use of deleted function ‘some_iterator::some_iterator(const some_iterator&)’

为什么 std::for_each 需要抄送？我发现这特别不方便，因为我创建了一个迭代器，它递归地迭代文件夹中的文件，跟踪队列中的文件和文件夹。这意味着迭代器有一个队列数据成员，如果使用 cc 也必须复制它：这是不必要的低效。

奇怪的是在这个简单的例子中没有调用 cc:

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>


class infinite_5_iterator
:
public std::iterator<std::input_iterator_tag, int>
{
public:
  infinite_5_iterator() = default;
  infinite_5_iterator(infinite_5_iterator const &) {std::cout << "copy constr "; }

  infinite_5_iterator &operator=(infinite_5_iterator const &) = delete;


  int operator*() { return 5; }
  infinite_5_iterator &operator++() { return *this; }
  bool operator==(infinite_5_iterator const &) const { return false; }
  bool operator!=(infinite_5_iterator const &) const { return true; }
};

int main() {
  std::for_each(infinite_5_iterator(), infinite_5_iterator(),
    [](int v) {
      std::cout << v << ' ';
    }
  );
}

来源：http://ideone.com/YVHph8

但是需要编译时间。为什么 std::for_each 需要复制构造迭代器，什么时候完成？这不是极度低效吗？

注意：我说的是迭代器的 cc，而不是它的元素，就像这里所做的那样：unexpected copies with foreach over a map

编辑：请注意，标准根本没有说明 copy-constructor 被调用，它只是表示调用 f 的次数。那么我可以假设根本没有调用 cc 吗？为什么没有指定operator++和operator*和cc的使用，而f的使用是？

Answer 1

您只是成为了规范的牺牲品，该规范在过去几十年中不断演变。 InputIterator 的概念在 move-only 类型或可移动类型的概念出现之前很久就被发明了。

事后看来，我很想声明 InputIterator 不需要可复制。这将与其单次通过行为完美契合。但我也担心这样的改变会带来压倒性的向后兼容性问题。

除了标准中指定的有缺陷的迭代器概念外，大约十年前，为了提供帮助，gcc std::lib (libstdc++) 开始将 "concepts" 强加于诸如InputIterator 在标准算法中。 IE。因为标准说：

Requires: InputIterator shall satisfy the requirements of an input iterator (24.2.3).

然后 "concept checks" 被插入到需要 InputIterator 满足输入迭代器的所有要求的标准算法中 无论该算法是否实际使用了所有这些要求. 在这种情况下，是概念检查而不是实际算法要求您的迭代器是 CopyConstructible.

<叹息>

如果您编写自己的 for_each 算法，那么这样做很简单，不需要您的迭代器是 CopyConstructible 或 CopyAssignable（如果提供了右值迭代器参数）：

template <class InputIterator, class Function>
inline
Function
for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)
{
    for (; first != last; ++first)
        f(*first);
    return f;
}

对于您的用例，我建议您这样做，或者直接编写您自己的循环。

为什么 std::for_each 迭代器需要一个可复制构造的迭代器

why does std::for_each iterator need a copy constructable iterator

c++11

stl

iterator