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C++ std::vector<>::iterator 不是指针,为什么?

coder 2023-05-31 原文

只是简单的介绍,用简单的话。 在 C++ 中,迭代器是“事物”,您至少可以在其上编写解引用运算符 *it , 增量运算符 ++it ,对于更高级的双向迭代器,递减 --it ,最后但同样重要的是,对于随机访问迭代器,我们需要运算符索引 it[]可能还有加减法。

C++ 中的此类“事物”是具有相应运算符重载的类型的对象,或简单明了的指针。

std::vector<>是一个包装连续数组的容器类,因此指针作为迭代器是有意义的。在网上和一些文献中你可以找到vector.begin()用作指针。

使用指针的基本原理是开销更少,性能更高,特别是如果优化编译器检测到迭代并执行它的事情( vector 指令和其他东西)。对于编译器来说,使用迭代器可能更难优化。

知道了这一点,我的问题是为什么现代 STL 实现,比如 MSVC++ 2013 或 Mingw 4.7 中的 libstdc++,使用 vector 迭代器的特殊类?

最佳答案

你说的完全正确vector::iterator可以通过一个简单的指针来实现(参见 here)——事实上,迭代器的概念是基于指向数组元素的指针。对于其他容器,如map , list , 或 deque ,但是,指针根本不起作用。那么为什么不这样做呢?以下是类实现优于原始指针的三个原因。

  1. 将迭代器实现为单独的类型允许附加功能(超出标准要求的功能),例如(在昆汀评论后的编辑中添加)在取消引用时添加断言的可能性迭代器,例如,在 Debug模式下。

  2. 重载分辨率 如果迭代器是指针 T* ,它可以作为有效参数传递给采用 T* 的函数,而这对于迭代器类型是不可能的。从而使std::vector<>::iterator指针实际上改变了现有代码的行为。例如,考虑

    template<typename It>
    void foo(It begin, It end);
    void foo(const double*a, const double*b, size_t n=0);
    
    std::vector<double> vec;
    foo(vec.begin(), vec.end());    // which foo is called?
    
  3. 依赖于参数的查找(ADL;由 juanchopanza 指出)如果您进行不合格的调用,ADL 会确保 namespace std 中的函数仅当参数是 namespace std 中定义的类型时才会被搜索。 .所以,

    std::vector<double> vec;
    sort(vec.begin(), vec.end());             // calls std::sort
    sort(vec.data(), vec.data()+vec.size());  // fails to compile
    

    std::sort如果 vector<>::iterator 则未找到只是一个指针。

关于C++ std::vector<>::iterator 不是指针,为什么?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/32654108/

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