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：遍历和元素访问绑在了一起。例如，由于随机访问迭代器需要返回一个引用（而不是代理）才能解引用，因此不可能捕获vector<bool>::iterator使用 C++98 类别的能力。这就是臭名昭著的“vector<bool>不是容器，并且其迭代器不是随机访问迭代器”的困境，Herb Sutter 就此为标准委员会撰写了两篇论文（n1185 和 n1211），以及一篇 Guru of the Week。新式迭代器远不止是修补vector<bool>那么简单：还有许多其他已在使用的迭代器，它们无法被现有概念充分表示。有关新迭代器概念的详细信息，请参阅我们的

新式迭代器概念标准提案（PDF）

迭代器外观和适配器

编写符合标准的迭代器非常棘手，但需求却经常出现。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的正确性。

通常还需要定义一个新的迭代器，它与某个底层迭代器或类似迭代器的类型相似，但会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，它专门设计用于充分利用底层类型的尽可能多的行为。

关于这两个类的文档可以在以下网页找到：

• 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，并被纳入了第一个 C++ 技术报告；请参阅我们的

迭代器外观和适配器标准提案（PDF）

了解更多详情。

专用适配器

迭代器库提供了基于 Boost 迭代器外观和适配器 的一组有用的标准兼容迭代器模板。

• counting_iterator（PDF）：一个遍历连续值序列的迭代器。实现了一个“惰性序列”
• filter_iterator（PDF）：一个遍历序列中满足给定谓词的元素子集的迭代器
• function_input_iterator（PDF）：一个包装生成器（零参数函数对象）的输入迭代器；每次解引用迭代器时，都会调用函数对象以获取要返回的值。
• function_output_iterator（PDF）：一个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，都会将其作为参数传递给函数对象。
• generator_iterator：一个包装生成器（零参数函数对象）引用的输入迭代器；每次解引用迭代器时，都会调用函数对象以获取要返回的值。这是function_input_iterator.
• indirect_iterator（PDF）：一个遍历某个序列元素*所指向*的对象的迭代器。
• permutation_iterator（PDF）：一个遍历某个随机访问序列的元素，并根据某个整数索引序列重新排列的迭代器。
• reverse_iterator（PDF）：一个以相反的顺序遍历某个双向序列元素的迭代器。修正了 C++98 的std::reverse_iterator.
• shared_container_iterator：一个遍历容器元素的迭代器，该容器的生命周期由shared_ptr存储在迭代器中。
• transform_iterator（PDF）：一个遍历通过对底层序列的元素应用某种函数变换而产生的元素的迭代器。此组件也取代了旧的projection_iterator_adaptor.
• zip_iterator（PDF）：一个遍历异构底层迭代器对应位置的元组的迭代器。

迭代器实用工具

从旧的 Boost Iterator Adaptor Library 升级

如果您之前使用旧的 Boost Iterator Adaptor 库来实现迭代器，您可能编写了一个策略类，它捕获了您的迭代器的核心操作。在新库设计中，您将把相同的核心操作移入迭代器类本身的主体中。如果您正在编写一系列迭代器，您可能编写了一个 类型生成器 来构建您需要的iterator_adaptor特化；在新库设计中，您不需要类型生成器（尽管为了与旧代码兼容，您可能仍想保留它），因为由于使用了“自递归模板模式”（Curiously Recurring Template Pattern, 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来获得功能。因此，您还可以更精细地控制您的迭代器如何工作：您可以添加额外的构造函数，甚至可以覆盖库提供的迭代器功能。

如果您正在寻找旧的projection_iterator组件，其功能已合并到transform_iterator中；只要函数对象的result_type（或参考模板参数，如果明确指定）是一个真实的引用类型，transform_iterator就会表现得像projection_iterator以前一样。

历史

2000 年，Dave Abrahams 在编写一个指针容器的迭代器时，该迭代器在解引用时会访问被指向的元素。自然，作为库的作者，他决定将其想法泛化，Boost Iterator Adaptor 库由此诞生。Dave 从 Andrei Alexandrescu 的一些著作中获得了灵感，并选择了基于策略的设计（尽管他可能没有很好地捕捉到 Andrei 的想法——所有迭代器的正交属性只有一个策略类）。不久，Jeremy Siek 意识到他需要这个库，于是他们合作开发了一个“Boost 化”的版本，经过评审并被库接受。他们写了一篇论文，并对代码进行了几次重要修改。

最终，旧库的几个缺陷使得重写显得有必要。Dave 和 Jeremy 于 2002 年在圣克鲁斯 C++ 委员会会议上开始着手，并迅速开发了一个可工作的原型。在 Mat Marcus 的敦促下，他们决定采用 GenVoca/CRTP 模式方法，并将策略移到迭代器类本身。Thomas Witt 表示了兴趣，并成为该项目严格编译时检查的代言人，他添加了 SFINAE 技术的使用，以消除重载集中的错误的转换构造函数和运算符。他还认识到需要一个独立的iterator_facade，并将其从iterator_adaptor中分离出来。最后，在对原型进行近乎完全的重写后，他们得到了您今天看到的这个库。