有没有一个迭代器的例子，它不会使用 ptrdiff_t 作为其difference_type?

Question

我看到iterator_traits总是定义一个difference_type： https://en.cppreference.com/w/cpp/iterator/iterator_traits#Member_types

我只是想知道为什么，这不是每种类型都ptrdiff_t吗？有没有不使用ptrdiff_t的迭代器的例子？如果不是，为什么difference_type没有从iterator_traits中消除并ptrdiff_t到处使用？

Answer 1

我编写了一个绳索类型，可以处理大于潜在内存的后备存储(也就是说，即使在 32 位代码中，它也可以处理 64 位序列(。因此，我必须使用 64 位大小和差异类型，无论它是以 32 位还是 64 位模式编译。

Answer 2

一个基本的输出迭代器，以std::ostream_iterator为例，可能根本不需要差分类型。

由于它意味着"即发即弃"的迭代器，因此在两个这样的迭代器之间获得差异通常没有多大意义。仅仅写到一份副本的行为就可能使所有其他副本无效。因此，它不需要定义差分类型，也不应该强制人为地这样做(或强制类型(。

Answer 3

理论上，任何差异不能用std::ptrdiff_t表示的迭代器。例如，考虑以下玩具迭代器，它给定方向，导航 2D 矩阵：

template<typename T>
struct vec2d {T x; T y;};
template<typename T, typename C>
class cartesian_iterator {
public:
using value_type = T;
// because the difference between 2d vectors is an actual 2d vector,
// we can't use std::ptrdiff_t
using difference_type = vec2d<int>;
cartesian_iterator(C* container, vec2d<size_t> position, difference_type increment = difference_type{1,1})
:    container{container}, position{position}, increment{increment}
{}
cartesian_iterator& operator++() {position.x += increment.x; position.y += increment.y; return *this;}
bool operator==(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x == rhs.position.x && position.y == rhs.position.y;}
bool operator!=(const cartesian_iterator& rhs) {return position.x != rhs.position.x || position.y != rhs.position.y;}
T& operator*() {
return (*container)[position.x][position.y];
}
// difference could be implemented like this
difference_type operator-(const cartesian_iterator& rhs) {
return {
static_cast<int>(position.x) - static_cast<int>(rhs.position.x),
static_cast<int>(position.y) - static_cast<int>(rhs.position.y),
};
}
private:
C* container;
vec2d<size_t> position;
difference_type increment{1,1};
};

用法：

// outputs 159
int main() {
using std::array;
array<array<int, 3>, 3> a {
1,2,3,
4,5,6,
7,8,9
};
cartesian_iterator<int, array<array<int, 3>, 3>> it{&a, {0, 0}};
while (it != decltype(it){&a, {3,3}}) {
std::cout << *it;
++it;
}
}