STL算法如何识别容器？

Question

STL算法如何识别它正在运行的容器类型？
例如， sort接受迭代器作为参数。
它如何知道它要分类的容器类型？

Answer 1

它不是:-)这就是迭代器的全部要点 - 对它们起作用的算法不需要了解底层容器的任何信息，反之亦然。

它是如何工作的呢？ 好吧，迭代器本身具有一定的众所周知的属性 。 例如，'random-access'迭代器允许任何算法通过常量访问迭代器的元素偏移量：

std::vector<int> vec = { 1, 2, 3, 4 };
assert(*(vec.begin() + 2) == 3);

对于排序，迭代器需要支持随机访问（为了以任意顺序访问第一个和最终迭代器之间的所有元素），并且它们需要是可写的（为了分配或以其他方式交换值），否则称为“输出”迭代器。

输出迭代器与输入（只读）的示例：

std::vector<int> vec = { 1, 2, 3, 4 };
*vec.begin() = 9;
assert(vec[0] == 9);

*vec.cbegin() = 10;    // Does not compile -- cbegin() yields a const iterator
                       // that is 'random-access', but not 'output'

Answer 2

它不需要知道容器的类型，只需知道迭代器的类型即可。

Answer 3

如前所述，STL使用迭代器而不是容器。 它使用称为“标签调度”的技术来推断出适当的算法风格。

例如，STL有一个函数“advance”，它在给定n个位置给定迭代器的情况下移动

template<class IteratorType,
    class IntegerDiffType> inline
    void advance(IteratorType& it, IntegerDiffType n)

对于双向迭代器，它必须应用++或 - 多次; 对于随机访问迭代器，它可以立即跳转。 此函数用于std :: binary_search，std :: lower_bound和其他一些算法。

在内部，它使用迭代器类型特征来选择策略：

template<class IteratorType,
        class IntegerDiffType> 
        void advance(IteratorType& it, IntegerDiffType n)
{
    typedef typename iterator_traits<IteratorType>::category category;
    advance_impl(it, n, category());
}

当然，STL必须实现重载的“impl”函数：

template<class IteratorType,
        class IntegerDiffType> 
        void advance(IteratorType& it, IntegerDiffType n, bidirectional_iterator_tag)
{   // increment iterator by offset, bidirectional iterators
for (; 0 < n; --n)
    ++it;
for (; n < 0; ++n)
    --it;
}

template<class IteratorType,
        class IntegerDiffType> 
        void advance(IteratorType& it, IntegerDiffType n, random_access_iterator_tag)
{   // increment iterator by offset, random-access iterators
    it += n;
}