C++ 具名要求：老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)

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C++
 
C++ 具名要求
 

老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 是能在常数时间内移动到指向任何元素的老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 。

如果某个老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) it 源自某个容器 (Container) ，则 it 与该容器的 value_type 相同，因此解引用 (*it) 会获得该容器的 value_type。

指向数组元素的指针满足所有老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求。

要求

类型 It 满足老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，如果

且给定

  • value_type，std::iterator_traits<It>::value_type 所指代的类型
  • difference_type，std::iterator_traits<It>::difference_type 所指代的类型
  • reference，std::iterator_traits<It>::reference 所指代的类型
  • i、a、b，It 或 const It 类型的对象
  • r，It& 类型的值
  • n，difference_type 类型的整数

那么下列表达式必须合法且拥有其指定的效果：

表达式 返回类型 操作语义 注意
r += n It& difference_type m = n;

if (m >= 0) while (m--) ++r;
else while (m++) --r;
return r;
  • n 可为正或负
  • 复杂度为常数（即实现不能真的执行操作语义所示的 while 循环）
a + n

n + a

It It temp = a;

return temp += n;
  • n 可为正或负
  • a + n == n + a
r -= n It& return r += -n; n 的绝对值必须在 difference_type 的可表示值范围内。
i - n It It temp = i;

return temp -= n;
b - a difference_type return n;
（见前条件）

前条件：

  • 存在 difference_type 类型的值 n 满足 a + n == b

后条件：

  • b == a + (b - a)
i[n] 可转换到 reference *(i + n)
a < b

符合可布尔测试 (BooleanTestable)

(C++20 前)

实现 boolean-testable

(C++20 起)
 等价于 return b - a > 0; 前条件：
  • 同 b - a

严格全序关系：

  • !(a < a)
  • 如果 a < b，那么!(b < a)
  • 如果 a < b 且 b < c，那么a < c
  • a < b 或 b < a 或 a == b
    （恰有一个表达式为 true）
a > b

符合可布尔测试 (BooleanTestable)

(C++20 前)

实现 boolean-testable

(C++20 起)
 b < a 与 a < b 相反的全序关系
a >= b

符合可布尔测试 (BooleanTestable)

(C++20 前)

实现 boolean-testable

(C++20 起)
 !(a < b)
a <= b

符合可布尔测试 (BooleanTestable)

(C++20 前)

实现 boolean-testable

(C++20 起)
 !(a > b)

上述规则隐含了老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 也实现可小于比较 (LessThanComparable) 。

可变（mutable）老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 是还额外满足老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 要求的老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 。

概念

为了定义 std::iterator_traits，定义了以下仅用于阐释的概念：

template<class I>

concept __LegacyRandomAccessIterator =
    __LegacyBidirectionalIterator<I> && std::totally_ordered<I> &&
        requires(I i, typename std::incrementable_traits<I>::difference_type n)
        {
            { i += n } -> std::same_as<I&>;
            { i -= n } -> std::same_as<I&>;
            { i +  n } -> std::same_as<I>;
            { n +  i } -> std::same_as<I>;
            { i -  n } -> std::same_as<I>;
            { i -  i } -> std::same_as<decltype(n)>;
            {  i[n]  } -> std::convertible_to<std::iter_reference_t<I>>;

        };

其中仅用于阐释的概念 __LegacyBidirectionalIterator 在 LegacyBidirectionalIterator描述。

(C++20 起)

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 299
(N3066) 		C++98 a[n] 的返回类型需要可转换到 const value_type& 返回类型需要可转换到 reference
LWG 448 C++98 a[n] 的返回类型需要可转换到 value_type 返回类型需要可转换到 const value_type&[1]
LWG 1079 C++98 b - a 的定义用到了 a < b，导致循环定义 从定义中移除 a < b
LWG 2114
(P2167R3) 		C++98 到 bool 的按语境可转换性过于弱而无法反映实现的期待 加强要求
  1. ↑ 此问题解决后，LWG 问题 299 重新打开了。

参阅

(C++20)
 指定 bidirectional_iterator 为随机访问迭代器，支持常数时间内的前进和下标访问
(概念)
迭代器库 提供迭代器的定义、迭代器表征、适配器和工具函数
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