当一个跨度是另一个跨度的子跨度时，C++ 是否允许在 std::span::iterators 之间进行比较？

Question

一般来说，C++ 不允许比较不同容器之间的迭代器。例如：

int main() {
  std::vector<int> v = {1, 2, 3};
  std::vector<int> w = {4, 5, 6};
  std::cout << v.end() == w.end() << std::endl;  // undefined!
}

但是对于使用 创建的子跨度来说也是如此吗std::span::subspan()？例如：

int main() {
  int a[4] = { 1, 2, 3, 4};
  std::span<int> s(a);
  std::span<int> t = s.subspan(1, 2);
  std::cout << t.begin() - s.begin() << std::endl;
}

这会打印1，这是预期的，因为内部迭代器可能只是指向底层数组的指针。问题是：该标准能否保证其正常工作？

如果是这样，更一般地说，我是否还可以比较来自内存中同一连续对象的任何跨度的迭代器？例如：

int main() {
  int a[5] = { 1, 2, 3, 4, 5};
  std::span<int> s(a);
  std::cout << (s.subspan(1, 1).end() < s.subspan(3, 1).begin()) << std::endl;
}

Answer 1

我认为标准不允许这样做。

根据[forward.iterators]中对Cpp17ForwardIterator的描述：

前向迭代器的域==是同一底层序列上的迭代器的域。

这意味着两个迭代器的相等和不等运算仅在相同的基础序列上定义。

在您的示例中，要比较的两个迭代器的基础序列是不同的，因为它们具有不同的起点和不同的大小，这使得当其中一个迭代器超出另一个序列的边界时，比较不再明确定义。

正如评论中提到的，您的示例将在 MSVC-STL 的调试模式下触发断言，维护者在#1435中对此进行了解释。Cpp 核心指南中也讨论了类似的问题，请参阅#1157。