使用于`std::sort`的自定义迭代器

Question

我正在尝试创建一个自定义的容器和迭代器。

以下是我的代码：

```HTML

目前为止，我已经有了这些：

```

std::array<int, 1000> global_data;

class TestVectorIterator
{
public:
    TestVectorIterator()
        : index(0)
    {
    }

    TestVectorIterator(int index)
        : index(index)
    {
    }

    int& operator*()
    {
        return global_data[index];
    }

    const int& operator*() const
    {
        return global_data[index];
    }

    TestVectorIterator& operator++()
    {
        index++;
        return *this;
    }

    TestVectorIterator& operator--()
    {
        index--;
        return *this;
    }

    friend int operator- (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        return lhs.index - rhs.index;
    }

    friend int operator+ (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        return lhs.index + rhs.index;
    }

    friend bool operator== (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index == rhs.index;
        }

        return (*lhs) == (*rhs);
    }

    friend bool operator!= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index != rhs.index;
        }

        return (*lhs) != (*rhs);
    }

    friend bool operator<= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index <= rhs.index;
        }

        return (*lhs) <= (*rhs);
    }

    friend bool operator>= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index >= rhs.index;
        }

        return (*lhs) >= (*rhs);
    }

    friend bool operator< (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index < rhs.index;
        }

        return (*lhs) < (*rhs);
    }

    using difference_type = int;
    using value_type = int;
    using pointer = int*;
    using reference = int&;
    using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;

private:
    int index = 0;
};

class TestVector
{
public:

    typedef TestVectorIterator iterator;
    typedef const TestVectorIterator const_iterator;

    TestVector()
    {
    }

    int size()
    {
        return global_data.size();
    }

    TestVector::iterator begin()
    {
        return TestVectorIterator(0);
    }

    TestVector::iterator end()
    {
        return TestVectorIterator(size());
    }

    TestVector::const_iterator cbegin()
    {
        return TestVectorIterator(0);
    }

    TestVector::const_iterator cend()
    {
        return TestVectorIterator(size());
    }

    int& operator[](int i)
    {
        return global_data[i];
    }
};

它在使用 range for 循环时能正常工作，但是在与 std::sort 一起使用时会出现编译时错误：

我有一段时间没有使用 C++，所以我猜我可能漏掉了一些简单的东西（或者做错了什么）。

编辑：

在参考 Holt 的回答后，这里是可以编译的代码：

std::array<int, 1000> global_data;

class TestVectorIterator
{
public:
    TestVectorIterator()
        : index(0)
    {
    }

    TestVectorIterator(int index)
        : index(index)
    {
    }

    int& operator*()
    {
        return global_data[index];
    }

    const int& operator*() const
    {
        return global_data[index];
    }

    TestVectorIterator& operator++()
    {
        index++;
        return *this;
    }

    TestVectorIterator& operator--()
    {
        index--;
        return *this;
    }

    friend int operator- (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        return lhs.index - rhs.index;
    }

    friend TestVectorIterator operator-(TestVectorIterator const& lhs, int rhs)
    {
        return TestVectorIterator(lhs.index - rhs);
    }

    friend TestVectorIterator operator+(TestVectorIterator const& lhs, int rhs)
    {
        return TestVectorIterator(lhs.index + rhs);
    }

    friend TestVectorIterator operator+(int lhs, TestVectorIterator const& rhs)
    {
        return TestVectorIterator(lhs + rhs.index);
    }

    friend TestVectorIterator& operator+= (TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        lhs.index += rhs.index;
        return lhs;
    }

    friend TestVectorIterator& operator-= (TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        lhs.index -= rhs.index;
        return lhs;
    }

    friend bool operator== (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index == rhs.index;
        }

        return (*lhs) == (*rhs);
    }

    friend bool operator!= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index != rhs.index;
        }

        return (*lhs) != (*rhs);
    }

    friend bool operator<= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index <= rhs.index;
        }

        return (*lhs) <= (*rhs);
    }

    friend bool operator>= (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index >= rhs.index;
        }

        return (*lhs) >= (*rhs);
    }

    friend bool operator< (const TestVectorIterator& lhs, const TestVectorIterator& rhs)
    {
        if (rhs.index >= global_data.size())
        {
            return lhs.index < rhs.index;
        }

        return (*lhs) < (*rhs);
    }

    using difference_type = int;
    using value_type = int;
    using pointer = int*;
    using reference = int&;
    using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;

private:
    int index = 0;
};

- rhughes

---

+ 和 - 运算符应该接受一个整数作为右操作数，而不是另一个迭代器。添加迭代器的行为与添加指针没有区别，因此毫无意义。 - molbdnilo

对于std::sort，您的迭代器必须满足随机访问迭代器的要求：https://en.cppreference.com/w/cpp/named_req/RandomAccessIterator 正如@molbdnilo所提到的，您的+运算符是错误的，但您还需要+=和-=，以及“索引”运算符[]（用于迭代器，而不是测试向量）。 - Holt

@molbdnilo 在迭代器中使用“-”符号是有意义的，它可以给你两个随机访问迭代器之间的距离。 - Holt

Answer 1

为了使用std::sort，你的迭代器必须符合LegacyRandomAccessIterator的要求，这意味着必须满足LegacyBidirectionalIterator、LegacyForwardIterator和LegacyIterator的要求。

你的TestVectorIterator缺少一些重载函数来满足这些要求。特别是：

• operator+(TestVectorIterator const&, TestVectorIterator const&) 没有意义，你需要 operator+(TestVectorIterator const&, int) 和 operator+(int, TestVectorIterator const&)；
• 你需要 TestVectorIterator operator-(TestVectorIterator const&, int)；
• 你需要复合运算符：+=，-=；
• 你需要后缀递增和递减 TestVectorIterator operator++(int) 和 TestVectorIterator operator--(int)；
• 你需要下标运算符 int& operator[](int)。

- Holt