C++标准库是否禁止非标准迭代器类别

Does the C++ Standard Library prohibit non-standard iterator categories?

本文关键字：迭代器 非标准 禁止 标准 是否 C++      更新时间：2023-10-16

以下创建用户定义的迭代器类别标记的程序被clang（使用-stdlib=libc++）拒绝，但不会被其他编译器和标准库实现拒绝：

#include <iterator>
struct my_iterator_tag {};
struct my_iterator : std::iterator<my_iterator_tag, int> {};
int main()
{
  std::iterator_traits<my_iterator>::value_type x;
  return 0;
}

我不清楚C++标准是否禁止使用具有非标准迭代器类别的迭代器类型实例化std::iterator_traits。

这个程序违法吗？

Clang 的输出（使用 libc ++ 时）如下所示：

$ clang -stdlib=libc++ test.cpp 
test.cpp:9:38: error: no type named 'value_type' in 'std::__1::iterator_traits<my_iterator>'
  std::iterator_traits<my_iterator>::value_type x;
  ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^
1 error generated.

std::iterator模板定义如下：

template<class Category, class T, class Distance = ptrdiff_t,
    class Pointer = T*, class Reference = T&> struct iterator {
    typedef T value_type;
    typedef Distance difference_type;
    typedef Pointer pointer;
    typedef Reference reference;
    typedef Category iterator_category;
  };
}

我看不出你的声明有什么问题：

struct my_iterator : std::iterator<my_iterator_tag, int> {};

因此，粗略地说，您最终会定义：

struct my_iterator {
    // ...
    typedef Category my_iterator_tag;
    // ...
};

看不出有什么问题。这是一个有效的声明。

现在，让我们来看看iterator_traits的定义：

template<class Iterator> struct iterator_traits {
   typedef typename Iterator::difference_type difference_type;
   typedef typename Iterator::value_type value_type;
   typedef typename Iterator::pointer pointer;
   typedef typename Iterator::reference reference;
   typedef typename Iterator::iterator_category iterator_category;
};

将此模板应用于my_iterator Iterator，我在这里也没有看到任何技术错误。这些模板的上述定义直接从标准中移除。因此，就 C++11 标准中这些模板的实际严格字面声明而言，我认为声明没有任何问题。

当然，C++标准定义了五个标准迭代器类别，因此就C++库的其余部分而言，有必要进一步分析。我想像迭代器适配器这样的各种东西可能是未定义的行为，除了五个标准迭代器类别之外的任何内容。

粗

略地看一下，我找不到任何明确指出使用五个预定义标签以外的任何内容std::iterator和std::iterator_traits是未定义的行为，因此仅在这个有限的示例中，我会说这在技术上是有效的，即使它具有可疑的价值。

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