C ++-在期望类型为Iterator的向量（或其他容器）构造函数中使用数组/指针。 那怎么可能？

Question

下面的文字来自C ++在线课程。 它说vector类的构造函数

 template <class InputIterator>
          vector ( InputIterator first, InputIterator last, const Allocator& = Allocator() );

可以接收指针作为第一个（ InputIterator first ）和第二个参数（ InputIterator last ）。

下一个构造函数使用迭代器进行初始化。 它将创建一个向量，该向量具有从第一个（包含）到最后一个（不含）的值的副本。 在最典型的情况下，此构造函数使用现有集合中的元素创建新的向量。 但是由于将迭代器定义为一组操作而不是某种类型的事实，因此也可以使用普通指针。 此评论得出一个结论，您可以使用普通的C ++数组初始化集合。 实际上，您可以。

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int a1[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    //first one
    vector<int> v1(a1, a1+10);
    cout<<"Size (v1):  "<<v1.size()<<endl;
    for(unsigned i = 0; i < v1.size(); ++i)
    {
        cout<< v1[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    //second one;
    vector<int> v2(a1+5,a1+10);
    cout<<"Size (v2):  "<<v2.size()<<endl;
    for(unsigned i = 0; i < v2.size(); ++i)
    {
        cout<< v2[i]<<" ";
    }
    cout<<endl;
    return 0;
}

我可以习惯这一点，但是我真的不明白为什么有这种可能。 我想了解这项技术。

在这种情况下（请参见代码），我的问题是，我怎么可能只简单地放置一个数组地址而不是一个迭代器？

在上面的代码中，将一个int *类型的元素作为InputIterator类型的参数。 这使我感到困惑。

Answer 1

所有的故事都是关于构造对迭代器的期望。 它期望能够增加它（使用++），以尊重它（使用*）。 插入器既可以是重载++和*运算符的类，也可以是自然支持这两种操作的基本指针类型。

Answer 2

实际上，C ++迭代器经过了精心设计，以概括指针的语义并模仿其语法（因此， operator*重载）。

请参阅原始SGI文档中的一般性讨论或此处的最新C ++版本的处理，并特别注意：

1. 指针满足RandomAccessIterators的所有要求
2. RandomAccessIterators为InputIterator需求的超集建模
3. std::vector构造函数仅需要InputIterator

如果您真的不相信＃1，那么您可能还希望看到标准库显式地为原始指针提供迭代器特征 ，并且如果您仍在苦苦挣扎，请看一下构造函数的实现，以及请放心，针对其参数的所有操作格式都正确。

Answer 3

要回答最后一个问题，指针指向内存中的位置。 由于存储器是随机访问的，因此指针可以归类为具有随机访问的指针。 迭代器具有相同的分类类型。 cplusplus.com的布局很好，可以显示此处支持哪种类型的迭代器。 这样，我们可以看到输入迭代器是最低的类型，并且它们可以执行最少的操作。 由于指针与随机访问迭代器相同，并且随机访问迭代器可以执行输入迭代器可以执行的所有操作，因此没有任何问题。

如果这是相反的方法，并且您有一个需要随机访问迭代器的函数，并且提供了前向迭代器，则不能保证代码会正常工作。 这是因为该函数可能依赖于某个操作，而随机访问迭代器可以执行此操作，而正向迭代器则无法执行。

通常，当您编写这种类型的代码并指定所需的迭代器类型时，可以指定允许代码编译的最小类型。 只是打印内容的东西只需要一个正向迭代器，因为您只是遍历需要随机访问的内容时。

Answer 4

因为数组将其元素存储在连续内存中。 因此，如果您知道类型的大小以及第一个元素的指针，则可以找出所有其余元素的地址。

int values[10];
&values[5] == &values[0] + 5 // due to pointer arithmetic

§5.7加法运算符

加法运算符+和-从左到右分组。 通常对算术或枚举类型的操作数执行算术转换。

另外 ，两个操作数都应具有算术或无作用域枚举类型，或者一个操作数应是指向完全定义的对象类型的指针 ， 另一个操作数应具有整数或无作用域的枚举类型 。

对于减法，应满足下列条件之一：
—两个操作数都具有算术或非范围枚举类型； 要么
—两个操作数都是相同完全定义对象类型的cv限定或cv非限定版本的指针； 要么
—左操作数是指向完全定义的对象类型的指针，而右操作数具有整数或无作用域的枚举类型。

...

当将具有整数类型的表达式添加到指针或从指针中减去时，结果将具有指针操作数的类型。 如果指针操作数指向数组对象的元素，并且数组足够大，则结果指向与原始元素偏移的元素，以使结果数组元素和原始数组元素的下标之差等于整数表达式 。 换句话说，如果表达式P指向数组对象的第i个元素，则表达式（P）+ N（相当于N +（P））和（P）-N（其中N的值为n）表示分别存在于数组对象的第i + n个元素和第i-n个元素中，前提是它们存在。 此外，如果表达式P指向数组对象的最后一个元素，则表达式（P）+1指向数组对象的最后一个元素之后，如果表达式Q指向数组对象的最后一个元素之后，表达式（Q）-1指向数组对象的最后一个元素。 如果指针操作数和结果都指向同一数组对象的元素，或者指向数组对象的最后一个元素，则求值不会产生溢出； 否则，行为是不确定的。

因此，基本上，该标准定义了指针T*和整数类型之间的算术

T* t + n  // where n is an offset (of integral type)

从初始t得出另一个n * sizeof(T) T* 。