新式迭代器

C++98 中定义的迭代器类别极其受限，因为它们将两个正交的概念捆绑在一起：遍历和元素访问。例如，由于随机访问迭代器在解引用时必须返回一个引用（而不是代理），因此无法用 C++98 的类别捕获vector<bool>::iterator的功能。这就是臭名昭著的“vector<bool>不是容器，且其迭代器不是随机访问迭代器”的争论，Herb Sutter 为此向标准委员会写了两篇论文（n1185 和 n1211），以及一篇 Guru of the Week 文章。然而，新式迭代器不仅仅是为了修补vector<bool>：现有的许多迭代器已经在使用中，但无法用现有的概念充分表达。有关新迭代器概念的详细信息，请参阅我们的

新式迭代器标准提案 (PDF)

迭代器外观和适配器

编写符合标准的迭代器很棘手，但这种需求经常出现。为了简化新迭代器的实现，Boost.Iterator 库提供了iterator_facade类模板，它实现了许多有用的默认设置和编译时检查，旨在帮助迭代器作者确保其迭代器是正确的。

通常还需要定义一个类似于底层迭代器或类迭代器类型的新迭代器，但要修改底层类型行为的某些方面。为此，该库提供了iterator_adaptor类模板，它是专门为最大限度地利用底层类型行为而设计的。

这两个类的文档可以在以下网页中找到

• iterator_facade (PDF)
• iterator_adaptor (PDF)

两者iterator_facadeanditerator_adaptor以及下文提到的许多专用适配器已被提议标准化，并被纳入第一个 C++ 技术报告；详情请参阅我们的

迭代器 Facade 和 Adaptor 标准提案 (PDF)

以了解更多细节。

专用适配器

迭代器库提供了一套基于 Boost 迭代器 facade 和 adaptor 的、符合标准的实用迭代器模板。

• counting_iterator (PDF)：对连续值序列进行迭代的迭代器。实现了“惰性序列”。
• filter_iterator (PDF)：对序列中满足给定谓词的元素子集进行迭代的迭代器。
• function_input_iterator (PDF)：包装生成器（零元函数对象）的输入迭代器；每次解引用迭代器时，都会调用该函数对象以获取返回值。
• function_output_iterator (PDF)：包装一元函数对象的输出迭代器；每次将元素写入解引用的迭代器时，该元素都会作为参数传递给函数对象。
• generator_iterator：包装生成器（零元函数对象）引用的输入迭代器；每次解引用迭代器时，都会调用该函数对象以获取返回值。这是function_input_iterator 的旧版模拟。.
• indirect_iterator (PDF)：对某些序列元素所指向的对象进行迭代的迭代器。
• permutation_iterator (PDF)：对随机访问序列元素进行迭代的迭代器，根据一系列整数索引重新排列。
• reverse_iterator (PDF)：以相反方向遍历双向序列元素的迭代器。修正了 C++98std::reverse_iterator 的许多缺点。.
• shared_container_iterator：对容器元素进行迭代的迭代器，其生命周期由存储在迭代器中的shared_ptr维护。
• transform_iterator (PDF)：对通过将某种函数转换应用于底层序列元素而得到的结果进行迭代的迭代器。该组件也取代了旧的projection_iterator_adaptor。.
• zip_iterator (PDF)：对异构底层迭代器在对应位置的元素元组进行迭代的迭代器。

迭代器实用工具

从旧的 Boost Iterator Adaptor Library 升级

如果您一直使用旧的 Boost Iterator Adaptor 库来实现迭代器，您可能编写过一个策略类来捕获迭代器的核心操作。在新的库设计中，您将把这些核心操作移动到迭代器类本身中。如果您曾编写过一系列迭代器，您可能编写了一个类型生成器来构建所需的iterator_adaptor特化版本；在新的库设计中，您不需要类型生成器（尽管可以保留它以兼容旧代码），因为通过使用“奇异递归模板模式”(CRTP) [Cop95]，您现在可以自己定义迭代器类，并通过继承iterator_facade或iterator_adaptor来获取功能。结果是，您还可以更精细地控制迭代器的工作方式：您可以添加额外的构造函数，甚至覆盖库提供的迭代器功能。

如果您在寻找旧的projection_iterator组件，它的功能已经合并到了transform_iterator中：只要函数对象的result_type（或参考模板参数，如果显式指定的话）是一个真正的引用类型，transform_iterator的行为就会像以前的projection_iterator一样。

历史

2000 年，Dave Abrahams 正在为指针容器编写一个迭代器，它在解引用时会访问所指向的元素。作为一个库编写者，他自然决定将这个想法推广，于是 Boost Iterator Adaptor 库诞生了。Dave 受到了 Andrei Alexandrescu 一些著作的启发，选择了基于策略的设计（尽管他可能没有很好地领会 Andrei 的想法——所有迭代器的正交属性只用了一个策略类）。Jeremy Siek 很快意识到他也需要这个库，于是他们合作编写了一个“Boost 化”版本，经过审查并被纳入库中。他们写了一篇论文并对代码进行了几次重要的修订。

最终，旧库的几个缺陷使重写的需求变得明显。Dave 和 Jeremy 在 2002 年圣克鲁兹 C++ 委员会会议上开始着手工作，并很快生成了一个可用的原型。在 Mat Marcus 的敦促下，他们决定使用 GenVoca/CRTP 模式方法，并将策略移入迭代器类本身。Thomas Witt 表达了兴趣并成为该项目中严格编译时检查的倡导者，加入了 SFINAE 技术的使用，以消除重载集中错误的转换构造函数和运算符。他还认识到需要一个单独的iterator_facade，并将其从iterator_adaptor中剥离出来。最终，在对原型进行近乎彻底的重写后，他们拿出了您今天看到的这个库。