c++ - 前向迭代器是输出迭代器吗？

Question

ForwardIterators 必须是 OutputIterators 吗？我当前的 STL 实现 (VS2012) 从 input_iterator_tag 和 output_iterator_tag 派生 forward_iterator_tag，但我在标准 [N3485] 中找不到此要求].

Answer 1

在 C++11 中，不，前向迭代器不需要是输出迭代器。输出迭代器要求就像迭代器可以具有的一组额外要求，而不管它满足的其余迭代器要求。前向迭代器只需要是输入迭代器(§24.2.5/1):

A class or pointer type X satisfies the requirements of a forward iterator if:

• X satisfies the requirements of an input iterator
• ...

事实上，仅当前向迭代器是可复制分配类型序列的可变迭代器时，它才满足输出迭代器要求^†。

^{† 或类型序列的常量迭代器，operator=(...) const 定义有可变成员。}

更重要的是，迭代器标签由标准专门定义为 (§24.4.3/2):

namespace std {
  struct input_iterator_tag { };
  struct output_iterator_tag { };
  struct forward_iterator_tag: public input_iterator_tag { };
  struct bidirectional_iterator_tag: public forward_iterator_tag { };
  struct random_access_iterator_tag: public bidirectional_iterator_tag { };
}

如您所见，forward_iterator_tag 应该只继承自 input_iterator_tag。

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在C++03中，声明前向迭代器满足输入和输出迭代器的要求:

Forward iterators satisfy all the requirements of the input and output iterators and can be used whenever either kind is specified.

但这在下面的段落中是矛盾的，指出常量前向迭代器不能满足输出迭代器的要求:

Besides its category, a forward, bidirectional, or random access iterator can also be mutable or constant depending on whether the result of the expression *i behaves as a reference or as a reference to a constant. Constant iterators do not satisfy the requirements for output iterators, and the result of the expression *i (for constant iterator i) cannot be used in an expression where an lvalue is required.

但是，迭代器标记的定义与 C++11 中的相同。有一个 defect report对于这种自相矛盾的措辞，但由于第一个引述出现在该部分的“介绍性文本”中，并且将来可能会重新措辞(确实如此)，因此将其作为“非缺陷”关闭。

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SGI definition of a forward iterator作为输入和输出迭代器的改进给出(感谢评论中的@BenVoigt)。

尽管如此，如果我们看一下 implementation of the iterator tags ，我们发现forward_iterator_tag仍然只继承自input_iterator_tag。

看起来这在过去是一个相当困惑的领域，但是如果 VS2012 将 forward_iterator_tag 定义为继承自 output_- 和 input_iterator_tag，我只能假设这是一个错误。