為什么 reverse_iterator::base 偏移量？

Question

      +-- v.begin()           +-- v.end()
      |                       |
      v                       v
    +---+---+---+---+---+---+ - +
    | o | o | o | o | o | o | x |
    +---+---+---+---+---+---+ - +

+ - +---+---+---+---+---+---+
| x | o | o | o | o | o | o |
+ - +---+---+---+---+---+---+
  ^                       ^
  |                       |
  +-- v.rend()            +-- v.rbegin()

（ASCII 從這個答案復制和編輯，這實際上促使我問現在的問題。）

我確實看到了&*rit == &*(rit.base() - 1)的優勢，因為這樣我就可以為任何反向迭代器rit使用rit.base()並且我總是會得到一個有效的迭代器。

但同時

• 我不能取消引用v.rbegin().base() ； 我必須記住先減去 1， *(v.rbegin().base() - 1) ，
• 我不能取消引用v.rend().base() - 1正是因為我不能取消引用v.rend() 。

如果設計是&*rit == &*rit.base()怎么辦？

• 我們不能調用v.rend().base() ，是的，但這僅僅對應於不能在當前設計中取消引用v.rend().base() - 1 ；
• 我們無法直接從反向迭代器中獲取v.end() ，甚至是最接近的迭代器b.rbegin() ，但對於- 1我們必須添加到rit.base()中當前的設計是將正向迭代器指向與反向相同的元素。

我的意思是，在我看來，設計決定是&*rit == &*(rit.base() - 1) （原樣）還是&*rit == &*rit.base() ，我們會有同樣多的便利

• rit.base()在實際設計中總是可以的，
• - 1在替代設計中通常不需要

和不便

• 不能在實際設計中取消引用所有有效的rit.base() ，
• 需要+1 v.rbegin()才能在替代設計中獲得v.end() ，

只是在相反的情況下。

所以我的問題是：做出確實已經做出的選擇是否有明確的優勢？ 或者它只是一個翻轉的硬幣？

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我看到在第一個元素之前沒有有效的迭代器，但這就是我的意思。 當引入反向迭代器時，讓std::prev(v.begin())像v.end()一樣成為有效的、不可解引用的迭代器會有什么問題？

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事后看來，我確實看到了一個毋庸置疑的優勢。

我沒有看到v.rbegin().base() == v.end() / v.rend().base() == v.begin()的優勢，因為我為什么要創建v.end() / v.begin()來自他們的反向對手？

但是，如果我有兩個定義范圍(rit1, rit2]的反向迭代器rit1和rit2 ，那么采用it1 = rit1.base()和it2 = rit2.base()可以輕松地引用相反范圍內的相同元素方向， [it1, it2) 。

長話短說：_我應該閱讀The C++ Standarl Library - 2nd ed 中的 §9.4.1。 第一的。

Answer 1

這不是設計決定，而是必然。

反向迭代器並不是某種能夠以某種方式反向迭代范圍的神奇事物。 它是建立在已經存在的事物之上的立面。

當您有一個包含 6 個條目的集合時（如您的圖片所示），那么您所擁有的只是 7 個可用的迭代器值，僅此而已（6 個是可取消引用的，一個是結束迭代器值）。 這就是反向迭代器可以構建的全部內容。

由於沒有先於開始的迭代器（就像第二張圖片讓人想到的那樣），因此對於反向迭代器，除了將 map rbegin()到end()和rend()到begin()之外別無選擇。 也就是說，你有(rbegin() + i).base() == end() - i

這反過來又要求可取消引用的迭代器（從rbegin()開始的前 6 個）實際上必須取消引用迭代器.base()-1 。 沒有其他方法可以實現反向迭代器。

Answer 2

在當前設計中，所有這些都按預期工作：

std::make_reverse_iterator(it).base() == it;
auto rbegin = std::make_reverse_iterator(end);
auto rend   = std::make_reverse_iterator(begin);

在您的替代設計中，不可能所有的人都持有。 如果 base &*rit == &*rit.base()那么

• 要么你必須構造一個偏移量：

   auto last = std::prev(end) auto rbegin = std::make_reverse_iterator(last); auto pastbegin = std::prev(begin); // not allowed: auto rend = std:;make_reverse_iterator(pastbegin);

  這將需要將迭代器的概念引入到不存在的“第一個元素之前”。 std::prev(begin)在當前設計中是不允許的，並且允許它會使迭代器是指針的 arrays 的反向迭代器變得不可能，因為該語言禁止在第一個元素之前創建指針。

• 或者你必須在施工后抵消

  auto rpastbegin = std::make_reverse_iterator(end); auto rbegin = std::next(rpastbegin); auto rlast = std::make_reverse_iterator(begin); auto rend = std::next(rlast);

  這種方法只需要為反向迭代器引入 past begin。 由於它們不是指針，理論上這可能是可能的，但這將需要額外的開銷來表示比基本迭代器更多的迭代器狀態。

這兩種選擇都不是特別方便使用。