为什么std :: for_each迭代器需要一个可复制的构造迭代器

Question

我注意到std :: for_each要求它的迭代器满足InputIterator的要求,而后者又需要Iterator然后复制{Contructable,Assignable}.

这不是唯一的事情,std :: for_each实际上使用了复制构造函数(cc)(就我的配置而言,不是赋值).也就是说,从迭代器中删除cc将导致:

error: use of deleted function ‘some_iterator::some_iterator(const some_iterator&)’

为什么std :: for_each需要cc？我发现这特别不方便,因为我创建了一个迭代器,它递归地遍历文件夹中的文件,跟踪队列中的文件和文件夹.这意味着迭代器有一个队列数据成员,如果使用cc,也必须复制它:这是不必要的低效率.

奇怪的是,在这个简单的例子中没有调用cc:

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>


class infinite_5_iterator
:
public std::iterator<std::input_iterator_tag, int>
{
public:
  infinite_5_iterator() = default;
  infinite_5_iterator(infinite_5_iterator const &) {std::cout << "copy constr "; }

  infinite_5_iterator &operator=(infinite_5_iterator const &) = delete;


  int operator*() { return 5; }
  infinite_5_iterator &operator++() { return *this; }
  bool operator==(infinite_5_iterator const &) const { return false; }
  bool operator!=(infinite_5_iterator const &) const { return true; }
};

int main() {
  std::for_each(infinite_5_iterator(), infinite_5_iterator(),
    [](int v) {
      std::cout << v << ' ';
    }
  );
}

来源:http://ideone.com/YVHph8

然而,它需要编译时间.为什么std :: for_each需要复制构造迭代器,何时完成？这不是非常低效吗？

注意:我正在谈论迭代器的cc,而不是它的元素,就像在这里所做的那样:在地图上使用foreach的意外副本

编辑:请注意,标准并未声明复制构造函数完全被调用,它只表示调用f的次数.我可以假设cc根本没有被调用吗？为什么没有指定运算符++和运算符*和cc的使用,但使用f是？

Answer 1

你已经成为一个规范的牺牲品,这个规范已经发展了数十年的点点滴滴.这个概念InputIterator是在移动类型或可移动类型的概念被设想之前发明的很长一段时间.

事后我很乐意宣称InputIterator不需要复制.这将与其单程行为完美地啮合.但我也担心这样的改变会产生压倒性的向后兼容性问题.

除了标准中规定的有缺陷的迭代器概念,大约十年前,为了有所帮助,gcc std :: lib(libstdc ++)开始InputIterator在std算法中强加"概念" .即因为标准说:

要求: InputIterator应满足输入迭代器的要求(24.2.3).

然后将"概念检查"插入到std算法中,该算法需要InputIterator满足输入迭代器的所有要求,无论算法是否实际使用了所有这些要求. 在这种情况下,需要迭代器的是概念检查,而不是实际的算法CopyConstructible.

<感叹>

如果你编写自己的for_each算法,那么这样做很简单,不需要你的迭代器CopyConstructible或者CopyAssignable(如果提供了rvalue迭代器参数):

template <class InputIterator, class Function>
inline
Function
for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)
{
    for (; first != last; ++first)
        f(*first);
    return f;
}

对于您的用例,我建议您这样做,或者只是编写自己的循环.