为什么我需要Forward Iterator来实现我自定义的std :: search

Question

我正在研究Koenig＆Moo的“Accelerated C ++”一书。

练习8-2让我自己实现一些来自<algorithm>和<numeric>模板化函数，并指定我的实现需要什么样的迭代器。

在尝试实现std::search ，我确定我只需要“输入”迭代器。

到目前为止，这是我的代码：

template <class In1, class In2>
In1 search(In1 b, In1 e, In2 b2, In2 e2)
{
    if (b2 != e2) {
        while (b != e) {
            if (*b == *b2) {
                In1 bc = b;
                In2 b2c = b2;
                while (bc != e && b2c != e2 && *bc == *b2c) {
                    ++bc;
                    ++b2c;
                }
                if (b2c == e2)
                    return b;
            }
            ++b;
        }
    }
    return e;
}

但是，看看用我的编译器安装的std::search的实现，我可以看到它们使用“前向”迭代器，但我无法理解为什么，因为没有必要编写，只能读取，输入迭代器符合需求。

请问有人帮我理解这个吗？ 为什么我需要使用“前向”迭代器来实现std::search ？

Answer 1

使用输入迭代器，您只能通过该范围一次。 也就是说，一旦你取消引用并递增了迭代器，你就不能再回过头来取消引用它。

这类迭代器对很多东西都非常有用。 例如，如果您正在阅读某种类型的流，那么一旦您从流中读取了某些内容，就无法再回过头来阅读该内容; 你不能存储迭代器的副本，继续使用原始迭代器进行迭代，然后返回并开始使用副本进行迭代，并假设你将获得相同的结果。

在您的算法中，您不止一次地通过该范围（请参阅源代码中的注释）：

template <class In1, class In2>
In1 search(In1 b, In1 e, In2 b2, In2 e2)
{
    if (b2 != e2) {
        while (b != e) {
            if (*b == *b2) {
                In1 bc = b;            // copy iterator b
                In2 b2c = b2;
                while (bc != e && b2c != e2 && *bc == *b2c) {
                    ++bc;              // increment the copy of iterator b
                    ++b2c;
                }
                if (b2c == e2)
                    return b;
            }
            ++b;                       // increment the original b
        }
    }
    return e;
}

ForwardIterator是最基本的迭代器类型，可用于多次通过算法，因为它可以保证您可以多次迭代一个范围。

迭代器是可变的还是不可变的（即，是否可以修改其类型的迭代器引用的元素）与迭代器的类别无关： ForwardIterator可以是不可变的。 例如，任何迭代器类别的const迭代器都是不可变的（或者，对于具体示例，C ++ 0x中的std::forward_list<int>::const_iterator是一个不可变的前向迭代器）。

Answer 2

我认为你只需要输入迭代器的结论是不正确的。 使用输入迭代器，您只能允许一次取消引用特定的迭代器值（例如，当您从标准输入读取时，两次读取将获得两个单独的项目，而不是两个对同一项目的引用）。

虽然你已经（通过使用迭代器的副本）隐藏它，但你仍然会看两次相同的项目：

// Look at *b and *b2:
        if (*b == *b2) {

            In1 bc = b;
            In2 b2c = b2;

// Now look at the same items again:
            while (bc != e && b2c != e2 && *bc == *b2c) {

您的代码依赖于取消引用相同的迭代器（或更准确地说，具有相同值的不同迭代器）两次，因此它不适用于输入迭代器。