c++ - 为什么 back_insert_iterator/front_insert_iterator/insert_iterator 的 value_type/difference_type/pointer/reference 都是 void？

Question

在我的项目中，我想将流拆分为一些给定类型的值，所以我实现了一个模板函数

template <typename TElem, typename TOutputIter>
TOutputIter SplitSpace(std::istream& IS, TOutputIter result)
{
    TElem elem;
    while (IS >> elem)
    {
        *result = elem;
        ++result;
    }
    return result;
}

我认为这很尴尬，因为我必须在调用时明确给出 TElem 的类型。例如，我必须写:

std::vector<int> v;
SplitSpace<int>(std::cin, back_inserter(v));
// I want to it to be   SplitSpace(std::cin, back_inserter(v)); 

我尝试从(模板)迭代器中获取值类型，并使用 std::iterator_traits 如下:

template <typename TOutputIter>
TOutputIter SplitSpace(std::istream& IS, TOutputIter result)
{
    typename std::iterator_traits<TOutputIter>::value_type elem;
    while (IS >> elem)
    {
        *result = elem;
        ++result;
    }
    return result;
}

但是，上述代码不适用于 back_insert_iterator。我检查了 std 命名空间中 back_insert_iterator/front_insert_iterator/insert_iterator 的源代码，发现 value_type/difference_type/pointer/reference 都是 无效。

我想知道为什么这些类型都是void，有什么考虑吗？另一个问题是，是否可以实现 SplitSpace 函数，而无需在调用时明确给出元素类型？谢谢。

Answer 1

value_type在 OutputIterators 的情况下没有多大意义，因为输出迭代器不能访问任何值，更重要的是它可以接受广泛的值类型。

对 OutputIterator 的唯一要求 it是它必须支持表达式*it = o 在哪里 o是某个类型的值，它位于可写入 i 的特定迭代器类型的类型集中(第 24.2.1 节)。这意味着输出迭代器可以潜在地接受多种类型:例如，它的 operator*可以返回一个重载的代理对象 operator=适用于多种类型；应该是value_type在这种情况下？

例如，考虑以下输出迭代器:

struct SwallowOutputIterator : 
    public std::iterator<output_iterator_tag, void, void, void, void>
{
    struct proxy // swallows anything
    {
        template <typename T>
        void operator=(const T &) {}
    };

    proxy operator*() 
    {
        return proxy();
    }

    // increment operators
};

value_type 没有明智的选择在这里。

同样的道理也适用于 pointer和 reference_type . difference_type未定义，因为您无法计算两个输出迭代器之间的距离，因为它们是单程的。

注意:标准明确指出 insert_iterator并且它的兄弟必须继承自 iterator<output_iterator_tag, void, void, void, void> ，所以这不是您的实现的特殊性。