为什么算法使用 iterator_traits<T>::value_type 而不是 iter::value_type？

Question

在算法中，我可以value_type通过 直接从迭代器确定iter::value_type。为什么算法会iterator_traits做同样的事情？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <typeinfo>
using namespace std;

template<typename iter>
void for_each(iter first, iter end)
{
    cout << "container value type: "
         << typeid(typename iter::value_type).name()
         << endl;

    cout << "container value type: "
         << typeid(typename iterator_traits<iter>::value_type).name()
         << endl; 
}

int main()
{
    vector<int> v1;
    for_each(begin(v1), end(v1));
    return 0;
}

输出：

container value type: i
container value type: i

Answer 1

对于要成为迭代器的类型iterator，不需要有别名iterator::value_type。例如，每个指针都是一个迭代器，即ContigeousIterator。用户可能会写：

int data[] {1, 2, 3, 4};
// iterators will be of type int*
for_each(std::begin(data), std::end(data));

您接受迭代器的代码预计可以与此类函数调用一起使用。不过，指针并不是唯一的问题：

std::iterator_traits是 C++98 中一个非常古老的构造，在那时，您无法使用 获取value_type迭代器的之类的信息decltype()，因为decltype它不存在。如今，你可以这样写：

auto value = *it;
// and
using value_type = std::decay_t<decltype(*it)>;

对于某些迭代器，但不是全部。

请注意，value_type可以通过两种破坏上述代码的方式进行自定义：

• 你的迭代器可以有一个iterator::value_type类型别名，它将std::iterator_traits寻找
• 您可以std::iterator_traits<iterator>自己定义专业

由于存在这些自定义点，因此在访问有关迭代器的类型信息时必须始终使用这些自定义点。std::iterator_traits即使在decltype或auto看起来不错的情况下，您的代码也可能不正确，因为std::iterator_traits它是专门针对您正在使用的迭代器的。

另请参阅：iterator_traits 的设计目的是什么？

Answer 2

指针是有效的迭代器类型（例如数组），但没有value_type成员。但是，iterator_traits仍然适用于该指针类型。