为什么 std::iterator 不包含 std::prev() 作为成员函数？

Question

it++;                       // OK    : Widely used expression for moving iterator.

it_prev = it-1;             // ERROR : What I expected; + - operators never existed
it_prev = std::prev(it)     // OK

it_next3 = it+3;            // ERROR : also, nothing like this exists
it_next3 = std::next(it,3)  // OK

为什么 Iterator 类没有 + - 运算符作为成员函数？

或者std::prev()作为成员函数来做到这一点？

it_prev = it.prev()         // nothing like this

定义prev迭代器外部的函数是否有特殊原因？

Answer 1

如果prev()是成员函数而不是自由函数，则它的通用性会降低，因为无法将内置类型（例如，指针）用作迭代器：

int *ptr = ...
// ...
ptr.prev() // <-- Pointers don't have member functions!!

而对于非成员函数模板，例如std::prev()，它与指针一起工作所需要的只是一个处理指针的特化：

int *ptr = ...
// ...
std::prev(ptr); // <-- OK

指针还支持递增和递减运算符（即++和--），因此在迭代器类中定义它们不会妨碍泛型编程。同样的推理适用于二元运算符+和-。