std::contiguous_iterator

 

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迭代器概念
indirectly_readable (C++20) indirectly_writable (C++20) weakly_incrementable (C++20) incrementable (C++20) is-integer-like is-signed-integer-like (C++20)(C++20)	sentinel_for (C++20) sized_sentinel_for (C++20) input_iterator (C++20) output_iterator (C++20) input_or_output_iterator (C++20)	forward_iterator (C++20) bidirectional_iterator (C++20) random_access_iterator (C++20) contiguous_iterator (C++20)
迭代器原语
input_iterator_tagoutput_iterator_tagforward_iterator_tagbidirectional_iterator_tagrandom_access_iterator_tagcontiguous_iterator_tag (C++20)	iter_value_titer_difference_titer_reference_titer_const_reference_titer_rvalue_reference_titer_common_reference_t (C++20)(C++20)(C++20)(C++23)(C++20)(C++20)	iterator (C++17 弃用) iterator_traits incrementable_traits (C++20) indirectly_readable_traits (C++20)
算法概念与工具
间接可调用概念
indirectly_unary_invocableindirectly_regular_unary_invocable (C++20)(C++20)	indirect_unary_predicate (C++20) indirect_binary_predicate (C++20)	indirect_equivalence_relation (C++20) indirect_strict_weak_order (C++20)
常用算法要求
indirectly_movable (C++20) indirectly_movable_storable (C++20) indirectly_copyable (C++20)	indirectly_copyable_storable (C++20)   indirectly_swappable (C++20) indirectly_comparable (C++20)	permutable (C++20) mergeable (C++20) sortable (C++20)
工具
indirect_result_t (C++20)	projected (C++20)	projected_value_t (C++26)
迭代器适配器
reverse_iterator make_reverse_iterator (C++14) move_iterator (C++11) make_move_iterator (C++11) default_sentinel_tdefault_sentinel (C++20)(C++20) unreachable_sentinel_tunreachable_sentinel (C++20)(C++20)	front_insert_iterator back_insert_iterator inserter insert_iterator front_inserter back_inserter move_sentinel (C++20)	common_iterator (C++20) counted_iterator (C++20) basic_const_iterator (C++23) const_iterator (C++23) const_sentinel (C++23) make_const_iterator (C++23) make_const_sentinel (C++23)
流迭代器 istream_iterator    ostream_iterator istreambuf_iterator ostreambuf_iterator	迭代器定制点 ranges::iter_move (C++20) ranges::iter_swap (C++20)
迭代器操作 advance distance prev (C++11)   next (C++11) ranges::advance (C++20) ranges::distance (C++20) ranges::prev (C++20) ranges::next (C++20)	范围访问 begincbegin (C++11)(C++14) rbegincrbegin (C++14)(C++14)   endcend (C++11)(C++14) rendcrend (C++14)(C++14)   sizessize (C++17)(C++20) empty (C++17) data (C++17)

 

在标头 <iterator> 定义
template<class I >     concept contiguous_iterator =         std::random_access_iterator<I>&&         std::derived_from</*ITER_CONCEPT*/<I>, std::contiguous_iterator_tag>&&         std::is_lvalue_reference_v<std::iter_reference_t<I>>&&         std::same_as<std::iter_value_t<I>,                      std::remove_cvref_t<std::iter_reference_t<I>>>&&         requires(const I& i){             {std::to_address(i)}->               std::same_as<std::add_pointer_t<std::iter_reference_t<I>>>;         };		(C++20 起)

contiguous_iterator 概念精化了 random_access_iterator，提供它代表的元素在内存中连续存储的保证。

给定具有某个实现了 contiguous_iterator 的类型的迭代器 i，哨位 s 和非负整数 n： 对于任何范围[i, s)，标准库函数都能将它替换成 [std::to_address(i), std::to_address(i +ranges::distance(i, s)))。 对于任何范围 i + [​0​, n)，标准库函数都能将它替换成 std::to_address(i) + [​0​, std::to_address(i + n))。 这意味着程序不能依赖任何解引用或增减连续迭代器 i 的副作用，因为标准库函数可能会操作通过 std::to_address(i) 获取到的指针，而不是直接操作 i。

(C++26 起)

迭代器概念确定

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

为确定 /*ITER_CONCEPT*/<I>，令 ITER_TRAITS<I> 在特化 std::iterator_traits<I> 从主模板生成时代表 I，否则代表 std::iterator_traits<I>：

• 如果 ITER_TRAITS<I>::iterator_concept 合法并指名类型，那么 /*ITER_CONCEPT*/<I> 代表该类型。
• 否则，如果 ITER_TRAITS<I>::iterator_category 合法并指名类型，那么 /*ITER_CONCEPT*/<I> 代表该类型。
  （亦即，std::derived_from</*ITER_CONCEPT*/<I>, std::contiguous_iterator_tag> 假定为 false。）
• 否则，如果 std::iterator_traits<I> 从主模板生成，那么 /*ITER_CONCEPT*/<I> 指代 std::random_access_iterator_tag。
• 否则 /*ITER_CONCEPT*/<I> 不代表类型并导致替换失败。

语义要求

设 a 和 b 为 I 类型的可解引用迭代器，c 为 I 类型的不可解引用迭代器，使得 b 从 a可及且 c 从 b 可及。类型 I 只有在实现了 contiguous_iterator 所蕴含的所有概念并满足以下所有条件时才会实现 contiguous_iterator：

• std::to_address(a)==std::addressof(*a)。
• std::to_address(b)==std::to_address(a)+std::iter_difference_t<I>(b - a)。
• std::to_address(c)==std::to_address(a)+std::iter_difference_t<I>(c - a)。
• std::to_address(I{}) 具有良好定义。
• ranges::iter_move(a) 与 std::move(*a) 具有相同的类型、值类别和效果。
• 如果 ranges::iter_swap(a, b) 良构，那么它的效果等价于 ranges::swap(*a, *b)。

相等性保持

标准库概念的 requires 表达式中声明的表达式都要求保持相等性（除非另外说明）。

隐式表达式变种

使用了不修改某常量左值操作数的表达式的 requires 表达式，也会要求其隐式的表达式变种。

注解

每个指向完整对象类型的指针类型都实现了 contiguous_iterator。

在 C++17 中需要满足老式连续迭代器(LegacyContiguousIterator) 的要求的标准库迭代器类型在 C++20 中同样需要实现 contiguous_iterator。

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 3607	C++20	contiguous_iterator 可以有自定义的 ranges::iter_move 和 ranges::iter_swap 行为	已禁止
LWG 4170	C++20	一对值初始化的 contiguous_iterator 不一定可以表示空范围	保证可以

参阅

random_access_iterator (C++20)

指定 bidirectional_iterator 为随机访问迭代器，支持常数时间内的前进和下标访问 (概念)