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std::random_access_iterator

来自cppreference.com
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迭代器库
迭代器概念
random_access_iterator
(C++20)

迭代器原语
算法概念与工具
间接可调用概念
常用算法要求
工具
迭代器适配器
流迭代器
迭代器定制点
迭代器操作
(C++11)
(C++11)
范围访问
(C++11)(C++14)
(C++11)(C++14)
(C++17)(C++20)
(C++14)(C++14)
(C++14)(C++14)
(C++17)
(C++17)
 
定义于头文件 <iterator>
template<class I>

  concept random_access_iterator =
    std::bidirectional_iterator<I> &&
    std::derived_from</*ITER_CONCEPT*/<I>, std::random_access_iterator_tag> &&
    std::totally_ordered<I> &&
    std::sized_sentinel_for<I, I> &&
    requires(I i, const I j, const std::iter_difference_t<I> n) {
      { i += n } -> std::same_as<I&>;
      { j +  n } -> std::same_as<I>;
      { n +  j } -> std::same_as<I>;
      { i -= n } -> std::same_as<I&>;
      { j -  n } -> std::same_as<I>;
      {  j[n]  } -> std::same_as<std::iter_reference_t<I>>;

    };
(C++20 起)

概念 random_access_iterator 细化 bidirectional_iterator ,添加用 +=-=+- 运算符的常数时间前进、用 - 的常数时间距离计算,及带下标的数组记法支持。

迭代器概念确定

此概念的定义通过仅用于阐释的别名模板 /*ITER_CONCEPT*/ 说明。

为确定 /*ITER_CONCEPT*/<I> ,令 ITER_TRAITS<I> 若特化 std::iterator_traits<I> 从主模板生成则指代 I ,否则指代 std::iterator_traits<I>

  • ITER_TRAITS<I>::iterator_concept 合法并指名类型,则 /*ITER_CONCEPT*/<I> 指代该类型。
  • 否则,若 ITER_TRAITS<I>::iterator_category 合法并指名类型,则 /*ITER_CONCEPT*/<I> 指代该类型。
  • 否则,若 std::iterator_traits<I> 从主模板生成,则 /*ITER_CONCEPT*/<I> 指代 std::random_access_iterator_tag
  • 否则 /*ITER_CONCEPT*/<I> 不指代类型并导致替换失败。

语义要求

abI 类型的合法迭代器,使得从 a 可抵达 b ,并令 n 为等于 b - astd::iter_difference_t<I> 类型值。 random_access_iterator<I> 仅若其所蕴含的概念均被实现并且符合下列条件才得到实现:

  • (a += n) 等于 b
  • std::addressof(a += n) 等于 std::addressof(a)
  • (a + n) 等于 (a += n)
  • (a + n) 等于 (n + a)
  • 对于任何二个正整数 xy ,若 a + (x + y) 合法,则 a + (x + y) 等于 (a + x) + y
  • a + 0 等于 a
  • (a + (n - 1)) 合法,则 --b 等于 (a + (n - 1))
  • (b += -n)(b -= n) 都等于 a
  • std::addressof(b -= n) 等于 std::addressof(b)
  • (b - n) 等于 (b -= n)
  • b 可解引用,则 a[n] 合法并等于 *b
  • bool(a <= b)true
  • 每个要求的操作均拥有常数时间复杂度。

相等性保持

若表达式对给定的相等输入产生相等输出,则它保持相等性

  • 表达式的输入由其操作数组成。
  • 表达式的输出由其结果和表达式所修改的所有操作数(若存在)组成。

在标准概念的规范中,操作数定义为仅包含下列内容的最大子表达式:

每个操作数的 cv 限定与值类别,是通过假设每个模板类型形参代表一个 cv 无限定的非数组对象类型确定的。

进一步要求每个要求保持相等性的表达式都稳定:这种表达式带相同输入对象的二次求值必须拥有相等的输出,而无任何对这些输入对象的显式中间修改。

除非另外提醒,每个用于 requires 表达式中的表达式都要求保持相等性且稳定,而表达式的求值必须只修改其非常操作数。必须不修改常操作数。

隐式表达式变种

使用不修改某 const 左值运算数的表达式的 requires 表达式亦隐式要求该表达式的额外变种对给定运算数接受非 const 左值或(可为 const 的)右值,除非以有区别的语义显式要求这种表达式变种。这些隐式表达式变种必须符合与声明的表达式的相同的语义。不指定实现以何种程度校验变种的语法。

参阅

指定 forward_iterator 为双向迭代器,支持向后移动
(概念)
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