按顺序比较C++迭代器安全吗

Is it safe to compare C++ iterators by order

本文关键字：安全 迭代器 C++ 顺序 比较      更新时间：2023-10-16

我正在尝试实现C++的反向函数作为练习。练习说明（来自加州理工学院的高级C++课程）提示您应该使用distance函数，该函数计算两个迭代器之间的项数。使用这个提示，我编写了以下函数，它似乎可以工作：

template <typename BidirectionalIterator>
void my_reverse(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last) {
    last--; // input "last" is one past the end
    while( first != last && distance(first, last) > 1 ){
        std::swap(*first, *last);
        first++;
        last--;
    }
    return;
}

但我对这种方法有一个问题：如果我没有错的话，在每一步调用distance会使它成为O（n^2）算法。所以我用以下内容替换了while条件：

    while( first < last ){

这似乎也起作用。但这让我有点紧张，因为BidirectionalIterator的文档并不能保证迭代器可以这样排序。我可以相信这种排序将始终按预期工作，并且对于STL容器对象v，v.end()将始终大于v.begin()吗？

（我的担忧来自于像Haskell程序员一样认为双向迭代程序保证具有Eq的属性，可以说，但不具有Ord的属性。）

双向迭代器（不是随机访问迭代器）不支持operator<。尝试将std::list迭代器传递给您的函数，您会发现它无法编译。他们之所以不支持这项行动，正是因为这项行动会非常昂贵。

就使用distance:而言

如果我没有记错的话，每走一步的呼叫距离都会使这成为O（n^2）算法。

您是正确的1。这不是实现反向算法的好方法。不需要获取迭代器之间的距离。您可以只使用operator!=和/或operator==来完成，它们都是O（1）。

1.除非您通过随机访问迭代器，否则在这种情况下，distance将使用operator-，并且算法将是O（n），正如预期的那样

如果有人将空范围（first == last）传递给您的算法，则您的算法具有未定义的行为，因为您在检查该条件之前递减last。你需要

void my_reverse(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last) {
    while((first != last) && (first != --last)){
        std::swap(*first, *last);
        first++;
    }
    return;
}

您可以使用std::iter_swap来完成这一切，而不是延迟迭代器并对结果调用std::swap。

void my_reverse(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last) {
    while((first != last) && (first != --last)){
        std::iter_swap(first, last);
        first++;
    }
    return;
}

也许。。。

void my_reverse(BidirectionalIterator first, BidirectionalIterator last)
{
    while (first != last && --last != first)
    {
        std::swap(*first, *last);
        ++first;
    }
}

这里的问题是，每个交换都需要在递增first和递减last（按任意顺序）之后进行，但它们彼此相等的点可能是在只执行了一个这样的操作之后，因此对于执行的每个swap，应该有两个比较，可能会从循环中中断。

相关文章：