為什么我需要Forward Iterator來實現我自定義的std :: search

Question

我正在研究Koenig＆Moo的“Accelerated C ++”一書。

練習8-2讓我自己實現一些來自<algorithm>和<numeric>模板化函數，並指定我的實現需要什么樣的迭代器。

在嘗試實現std::search ，我確定我只需要“輸入”迭代器。

到目前為止，這是我的代碼：

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，看看用我的編譯器安裝的std::search的實現，我可以看到它們使用“前向”迭代器，但我無法理解為什么，因為沒有必要編寫，只能讀取，輸入迭代器符合需求。

請問有人幫我理解這個嗎？ 為什么我需要使用“前向”迭代器來實現std::search ？

Answer 1

使用輸入迭代器，您只能通過該范圍一次。 也就是說，一旦你取消引用並遞增了迭代器，你就不能再回過頭來取消引用它。

這類迭代器對很多東西都非常有用。 例如，如果您正在閱讀某種類型的流，那么一旦您從流中讀取了某些內容，就無法再回過頭來閱讀該內容; 你不能存儲迭代器的副本，繼續使用原始迭代器進行迭代，然后返回並開始使用副本進行迭代，並假設你將獲得相同的結果。

在您的算法中，您不止一次地通過該范圍（請參閱源代碼中的注釋）：

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是最基本的迭代器類型，可用於多次通過算法，因為它可以保證您可以多次迭代一個范圍。

迭代器是可變的還是不可變的（即，是否可以修改其類型的迭代器引用的元素）與迭代器的類別無關： ForwardIterator可以是不可變的。 例如，任何迭代器類別的const迭代器都是不可變的（或者，對於具體示例，C ++ 0x中的std::forward_list<int>::const_iterator是一個不可變的前向迭代器）。

Answer 2

我認為你只需要輸入迭代器的結論是不正確的。 使用輸入迭代器，您只能允許一次取消引用特定的迭代器值（例如，當您從標准輸入讀取時，兩次讀取將獲得兩個單獨的項目，而不是兩個對同一項目的引用）。

雖然你已經（通過使用迭代器的副本）隱藏它，但你仍然會看兩次相同的項目：

// 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) {

您的代碼依賴於取消引用相同的迭代器（或更准確地說，具有相同值的不同迭代器）兩次，因此它不適用於輸入迭代器。