c++ - 为什么 "!="与迭代器一起使用而不是 "<"？

Question

我习惯这样写循环:

for (std::size_t index = 0; index < foo.size(); index++)
{
    // Do stuff with foo[index].
}

但是当我在其他人的代码中看到迭代器循环时，它们看起来像这样:

for (Foo::Iterator iterator = foo.begin(); iterator != foo.end(); iterator++)
{
    // Do stuff with *Iterator.
}

我找到了 iterator != foo.end()令人反感。如果 iterator 也可能很危险递增不止 1。

使用iterator < foo.end()似乎更“正确” ，但我从未在实际代码中看到过。为什么不呢？

Answer 1

所有迭代器都是相等可比较的。只有随机访问迭代器在关系上是可比较的。输入迭代器、前向迭代器和双向迭代器在关系上不可比较。

因此，比较使用!=比使用 < 的比较更通用和灵活.

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迭代器有不同的类别，因为并非所有元素范围都具有相同的访问属性。例如，

• 如果您有一个数组(连续的元素序列)中的迭代器，则比较它们的关系是微不足道的；您只需比较指向元素的索引(或指向它们的指针，因为迭代器可能只包含指向元素的指针)；

• 如果您将迭代器放入一个链表中，并且您想要测试一个迭代器是否“小于”另一个迭代器，您必须从一个迭代器遍历链表的节点，直到到达另一个迭代器迭代器或您到达列表的末尾。

规则是迭代器上的所有操作都应该具有常数时间复杂度(或者至少是次线性时间复杂度)。您始终可以在恒定时间内执行相等比较，因为您只需要比较迭代器是否指向同一对象。所以，所有的迭代器都是相等的可比较的。

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此外，不允许将迭代器递增到超过它指向的范围的末尾。所以，如果你最终遇到 it != foo.end() 的场景不做与 it < foo.end() 相同的事情，你已经有未定义的行为，因为你已经迭代超过了范围的末尾。

对于指向数组的指针也是如此:不允许将指针递增到超出数组末尾的位置；这样做的程序表现出未定义的行为。 (对于索引显然不是这样，因为索引只是整数。)

某些标准库实现(如 Visual C++ 标准库实现)具有有用的调试代码，当您使用这样的迭代器执行非法操作时会引发断言。