forward_iterator 概念的冗余？

问题描述

在[iterator.concept.forward]中，std::forward_iterator定义为：

template<class I>
  concept forward_­iterator =
    input_­iterator<I> &&
    derived_­from<ITER_CONCEPT(I),forward_iterator_tag> &&
    incrementable<I> &&
    sentinel_­for<I,I>;

和 std::sentinel_for<I,I> 定义为：

template<class S,class I>
  concept sentinel_­for =
    semiregular<S> &&
    input_­or_­output_­iterator<I> &&
    weakly-equality-comparable-with<S,I>;

这在 std::forward_iterator 的要求中似乎是多余的，因为 input_iterator 已经对 input_or_output_iterator 建模，并且 incrementable 被定义为：

template<class I>
  concept incrementable =
    regular<I> &&
    weakly_­incrementable<I> &&
    requires(I i) {
      { i++ } -> same_­as<I>;
    };

哪些模型 regular 哪些模型 semiregular 和 equality_­comparable 哪些模型 weakly-equality-comparable-with<I,I>。

为什么标准需要在这里添加一个看似多余的约束，这背后的考虑是什么？

解决方法

forward_­iterator 需要 sentinel_for 的语义要求。 regular 或 equality_comparable 都没有暗示这些。

,

概念有明确的句法要求（即：这些表达式必须编译），但它们也有隐含的语义概念。 equality_comparable<T> 有一个语义要求，即如果 t == u，则 t 和 u 具有相同的值，但是这是为 T 定义的。

但是 sentinel_for 需要对 t == u 有更具体的含义。哨兵和迭代器之间的相等意味着迭代器位于范围的末尾（因此，您不能取消引用它）。

所以这些概念并不是多余的；需要它们来表达 forward_iterator<T> 的语义。在这种情况下，针对另一个迭代器测试一个迭代器是检查序列末尾的有效方法。因此，前向迭代器的“值”的含义是“范围内的位置”。