容器的迭代器能否產生左值以外的東西？

Question

我或多或少得出的結論是，不可能編寫一個其value_type沒有直接存儲在容器中的合格容器。 我認為這很不幸，因為我經常希望我有一些容器，其中值的類型要么是部分計算的，要么是由不連續的部分組成的（以下示例，但與問題不直接相關）。 我知道如何編寫使用代理對象的迭代器，盡管這很煩人。 但是我現在想知道C ++標准中是否確實有此類野獸的空間。 這里的雜語太多了； tl; dr版本很簡單：§24.2.5的第1段和第6段真正意味着什么，違反明顯含義的程度將破壞標准算法？ 或者，換句話說，如何解釋它們以允許代理迭代器？

正如Pete Becker指出的那樣，實際上沒有什么可迫使我的容器符合對標准庫容器提出的要求。 但是，為了使用具有許多標准算法的容器，它必須具有至少帶有forward_iterator_tag的一致迭代器，或者必須基於該迭代器，但仍要設法滿足特定算法對其施加的操作（如果不是形式上的）要求迭代器。

這是我的理由：

表96（第23.2.1節），容器要求，包括：

Expression     Return type         Assertion/note
------------   -------------       ---------------------
X::iterator    iterator type       any iterator category
               whose value         that meets the
               type is T           forward iterator
                                   requirements.
                                   Convertible to
                                   const_iterator.

 a.begin()     iterator;
               const_iterator for
               constant a.

現在，轉發迭代器：

第24.2.5節，第 1：

如果……，則類或指針類型X滿足正向迭代器的要求。

—如果X是一個可變迭代器，則reference是對T的引用； 如果X是const迭代器，則reference是對const T的引用

確實沒有直接要求*a返回reference （其中a為X類型）的要求。 要求是：

表107中的表（輸入迭代器） *a如果a是不可引用的，則a必須“可轉換為T”。

來自表106（迭代器）中的*r必須具有類型reference ，其中r為X&類型X&並且是可取消引用的。

但是，表106還指定++r返回X& ，因此*++r必須是reference 。 此外，（按照表107）， *a++必須是reference ，盡管（表109） a[n]僅需要“可轉換為參考”。 我得說，我看不出*a ，其中a是類型的X和*r其中， r是類型的X&可能是不同的，但也許我錯過了一些微妙。

也許這里有個小擺動間，但不多。 在某個時候，如果容器中實際上沒有T ，則需要准備創建T ，以便您可以提供對其的引用。

但關鍵是

第24.2.5節，第 6（ a和b是類型X值）：如果a和b都是可引用的，則當且僅當*a和*b綁定到同一對象時， a == b 。

我找不到bound to的正式定義，但在我看來，制作不可尋址對象的迭代器的通常策略是創建一個代理對象，通常將其存儲在迭代器本身內。 在這種情況下，除了禁止兩個不同迭代器對象之間的相等比較成功外，即使它們在邏輯上指示相同的位置，也需要對“綁定到”以任何方式解釋24.2.5 / 6的含義有非常寬泛的理解。在容器中。

另一方面，我注意到應該知道的DietmarKühl在回答這個問題時說：

C ++ 2011放寬了要求，並不一定需要使用迭代器才能產生左值

那么，迭代器可以返回代理嗎？ 如果可以的話，這種代理的性質是什么？ 我的推理這樣的迭代器不合格的原因在哪里失敗？

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如所承諾的，一些有效value_types不會連續存儲在容器中的容器：

1）一個緊湊的關聯容器，其鍵和值類型可以更有效地存儲在兩個單獨的向量中。 （將鍵保留在向量中還可以提高緩存友好性，並減少分配開銷。）

2）偽裝為map<integer_type, T>的vector<T> ，簡化了與其他map<X, T>類型的互操作性。

3）通過壓縮其他幾個容器而形成的邏輯容器，產生一個邏輯value_type，它是對壓縮容器的值類型的引用的tuple 。 （在某些應用程序中，一個或多個壓縮容器可以根據其他值或序列號進行整體計算。）

4）聚合類型的容器的視圖，其中僅包含某些值。 （很可能底層容器和視圖都是元組，其中視圖元組的類型列表是底層容器類型的子集，可能以不同的順序排列）。

我確信其他人可以輕松地添加到此列表中； 這些只是過去幾個月來我以某種方式入侵的工具。

Answer 1

不要通過考慮“合格的容器”來限制自己：標准中沒有什么依賴於一個容器。 將容器要求視為描述標准中定義的容器要求的簡捷方式。 而已。 只要您的容器產生的迭代器是有效的，您就可以使用所有相應的算法，也可以使用您自己編寫的算法。

Answer 2

最好的模型是std::vector< bool > 。 它盡可能接近合規性，但其迭代器確實會產生代理。

該標准甚至指定std::vector<bool>::reference是一個類。 但是容器要求表指定X::reference產生“ T的左值”。 因此，它是嚴格不合規的。

但是迭代器並不綁定到T 迭代器的value_type必須為T並reference輸入迭代器的要求， reference必須轉換為value_type 。

正如皮特·貝克爾（Pete Becker）所提到的那樣，需求表涵蓋了相當廣泛的范圍，並且各個算法指定了它們的需求。 只有需要reference才能真正成為引用的算法才會中斷，這只是顯而易見的一種。