为什么要求ForwardIterators符合默认构造模型？

Question

为什么要求ForwardIterators符合默认构造模型？

c++iterator

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我似乎找不到任何标准算法可以说明需要默认构造一个 ForwardIterator 的要求。

是否有任何实际原因需要这样做，或者我可以安全地忽略它?

- Ayjay

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无论是否存在实际原因，这都是“必需的”。因此，忽视这一要求可能会带来危险。 - Nicol Bolas

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如果迭代器在逻辑上依赖于参数，那么另一种选择是添加默认构造函数，使对象处于无效状态，这似乎也存在风险。 - Ayjay

一种可行的替代方案是改变您的迭代器，使其不依赖于参数。将它们放在一个有效但概念上为空的状态下。 - Nicol Bolas

我认为从默认构造函数中抛出异常可能是可以的 - 否则，您真的需要在迭代器的每个函数中测试该无效状态。 - Ayjay

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我相当确定，当他们编写DefaultConstructible要求时，他们希望构造函数能够完成。"否则，你真的需要在迭代器的每个单独函数中进行测试以检测无效状态。"不，你不需要这样做。范围之外的迭代器（包括默认构造的迭代器）不需要有效，也就是说调用*或++将产生定义行为。 - Nicol Bolas

2个回答

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从我的草稿中看到：

24.2.5 前向迭代器 [forward.iterators]

1 如果一个类或内置类型 X 满足以下条件，则它满足前向迭代器的要求：

[...]

— X 满足可默认构造的要求（20.2.1），

然后：

20.2.1 模板参数的要求

2 通常情况下，不需要默认构造函数。某些容器类成员函数签名将默认构造函数指定为默认参数。如果使用默认参数调用了这些签名中的一个，则 T() 必须是一个定义良好的表达式 (8.5)。(8.3.6)

这里有两件事情需要注意：

第一行告诉我们，很少需要默认构造函数（这几乎回答了你的问题）。
这个要求可能是一种提示，即迭代器的语义应该与指针兼容，因为指针是可以默认构造的（意味着不会破坏现有代码）。

- dirkgently

这似乎意味着如果您使用其中一个“特定容器类成员函数签名”调用ForwardIterator，则需要DefaultConstructible。标准是否指定了必须发生这种情况的时间？ - Ayjay

@Ayjay：标准应该提供任何这样的成员函数。我不能随口说出一个名字，但如果没有任何一个，我也不会感到惊讶。这应该表明，这是为了给未来的库编写者一些喘息的机会。 - dirkgently

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可以查看英文原文，
原文链接

- rodrigo · Accepted Answer

这是为了方便使用这些类型的迭代器，无论是标准算法还是客户端用户。

例如（请记住，RandomAccessIterator 是 ForwardIterator 的子类型）：

template <class RandomAccessIterator>
  void sort ( RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last )
{
    RandomAccessIterator pivot, i, j;
    //do your sorting algorithm        
}

如果它们不能默认构造，你需要将它们分配给first或last才能使其编译。

不需要将其设置为默认值。任何未初始化迭代器的使用都是未定义的。虽然在调试版本中添加一些检查可能是明智的，但并非必需。

而且，你不应该在默认构造函数中抛出异常。虽然这在技术上是符合规范的，但许多算法会意外失败。