为什么我不能在列表迭代器上使用+=运算符？

Question

我有一个来自于 std::list<std::string> 的迭代器，但是当我尝试使用 += 来移动它时，编译出错了。

代码如下：

#include <list>
#include <iostream>
#include <string>
int main() {
    std::list<std::string> x;

    x.push_front("British");
    x.push_back("character");
    x.push_front("Coding is unco");
    x.push_back("Society");
    x.push_back("City Hole");
    auto iter = x.begin();
    iter += 3;
    //std::advance(iter, 3);
    x.erase(iter);

    for (auto &e: x) {
        std::cout << e << "\n";
    }
}

如果我使用 clang++ -std=c++11 -o li li.cpp 进行编译，结果如下：

li.cpp:13:10: error: no viable overloaded '+='
    iter += 3;
    ~~~~ ^  ~
1 error generated.

为什么我不能使用这个迭代器的 += 操作符？

- KiYugadgeter

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@EdChum 更准确地说，你不能这样增加列表迭代器。 (+ Op 知道 advance，它在评论中) - Borgleader

iter += 3 的意思是 iter = iter + 3，这是不可行的。 - Mudi

只要错误信息相当清晰，我就不太明白问题是什么。 - 463035818_is_not_a_number

@Mudi -- 不是的。iter += 3 的意思是“调用重载运算符 +=”。与数值类型不同，它与 + 没有固有的联系。 - Pete Becker

@PeteBecker 同意！ - Mudi

Answer 1

std::list 的迭代器是 BidirectionalIterator，不支持像 RandomAccessIterator 那样的 operator+=。

您可以使用 operator++，它被InputIterator（包括BidirectionalIterator）支持，例如：

++iter;
++iter;
++iter;

但这很丑陋。最好的方法是像您评论的那样使用std::advance（或者C++11以后的std::next），它可以与InputIterator（包括BidirectionalIterator）一起使用，并且还利用了RandomAccessIterator支持的特性。

(强调我的)

复杂度

线性。

然而，如果InputIt还满足RandomAccessIterator的要求，则复杂度为常数。

因此，您可以直接使用它，无需考虑迭代器的类别，std::advance会为您做出最佳选择。例如：

std::advance(iter, 3);

或

iter = std::next(iter, 3);

- songyuanyao

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OP已经在他们的代码中将此部分注释掉，因此对advance的使用已经是已知的，所以您不需要包括这一部分。 - EdChum

@EdChum，这可能对下一个查看该问题的人有所帮助。 - Beginner

@EdChum，我添加了一些关于std::advance的解释。从问题（关于迭代器类别）来看，我认为OP可能还不够理解它。 - songyuanyao

好的，说实话当我第一次评论这个问题时，我错过了这个细节，所以值得强调。 - EdChum

Answer 2

原因很简单，您正在使用的双向迭代器未定义+=运算符。对于所有迭代器，至少具备以下功能：

• 可复制和可销毁，即 X b(a); 和 b = a;
• 可以递增，即 ++a 和 a++

其他所有功能都取决于迭代器类型，请查看表格here。

如您所见，随机访问迭代器可以解决问题。

- Beginner

Answer 3

一个 std::list::iterator 不是一个 随机访问迭代器。在链表中不可能“快速跳过”多个元素，必须遍历整个链表直到找到目标元素。你可以使用 std::advance 来推断基于迭代器类别的最佳迭代方式。对于一个 std::list::iterator，它将在循环中递增迭代器。

- François Andrieux