std:: random_access_iterator

概念 random_access_iterator 在 bidirectional_iterator 的基础上进行细化，增加了对以下功能的支持：通过 += 、 + 、 -= 和 - 运算符实现常数时间前进/后退，通过 - 运算符实现常数时间距离计算，以及通过下标索引 [] 实现数组表示法。

迭代器概念确定

此概念的定义通过仅用于阐述的别名模板 /*ITER_CONCEPT*/ 进行规范。

为确定 /*ITER_CONCEPT*/ < I > ，令 ITER_TRAITS < I > 表示：当特化 std:: iterator_traits < I > 由主模板生成时为 I ，否则为 std:: iterator_traits < I > ：

• 若 ITER_TRAITS < I > :: iterator_concept 有效且命名了一个类型，则 /*ITER_CONCEPT*/ < I > 表示该类型。
• 否则，若 ITER_TRAITS < I > :: iterator_category 有效且命名了一个类型，则 /*ITER_CONCEPT*/ < I > 表示该类型。
• 否则，若 std:: iterator_traits < I > 由主模板生成，则 /*ITER_CONCEPT*/ < I > 表示 std::random_access_iterator_tag 。
  （即假定 std:: derived_from < /*ITER_CONCEPT*/ < I > , std:: random_access_iterator_tag > 为 true 。）
• 否则， /*ITER_CONCEPT*/ < I > 不表示任何类型并导致替换失败。

语义要求

设 a 和 b 是类型 I 的有效迭代器，且 b 可从 a 抵达，并设 n 是类型 std:: iter_difference_t < I > 的值且等于 b - a 。仅当 std :: random_access_iterator < I > 所包含的所有概念均被满足时，该概念才被建模：

• ( a + = n ) 等于 b 。
• std:: addressof ( a + = n ) 等于 std:: addressof ( a ) 。 ^[1]
• ( a + n ) 等于 ( a + = n ) 。
• ( a + n ) 等于 ( n + a ) 。
• 对于任意两个正整数 x 和 y ，若 a + ( x + y ) 有效，则 a + ( x + y ) 等于 ( a + x ) + y 。
• a + 0 等于 a 。
• 若 ( a + ( n - 1 ) ) 有效，则 -- b 等于 ( a + ( n - 1 ) ) 。
• ( b + = - n ) 和 ( b - = n ) 均等于 a 。
• std:: addressof ( b - = n ) 等于 std:: addressof ( b ) 。 ^[1]
• ( b - n ) 等于 ( b - = n ) 。
• 若 b 可解引用，则 a [ n ] 有效且等于 * b 。
• bool ( a <= b ) 为 true 。
• 所有必需操作均具有常数时间复杂度。

注意 std::addressof 返回的是迭代器对象本身的地址，而非迭代器所指向对象的地址。也就是说 operator+= 和 operator-= 必须返回对 * this 的引用。

等值保持性

标准库概念的 requires 表达式 中声明的表达式必须满足 等值保持 要求（除非另有说明）。

隐式表达式变体

对于某个常量左值操作数使用非修改表达式的 requires 表达式 同样需要 隐式表达式变体 。

注释

与 LegacyRandomAccessIterator 要求不同， random_access_iterator 概念不要求解引用返回左值。

示例

#include <iterator>
namespace cxx20
{
    template<std::input_or_output_iterator Iter>
    constexpr std::iter_difference_t<Iter> distance(Iter first, Iter last)
    {
        if constexpr(std::random_access_iterator<Iter>)
            return last - first;
        else
        {
            std::iter_difference_t<Iter> result{};
            for (; first != last; ++first)
                ++result;
            return result;
        }
    }
}
int main()
{
    static constexpr auto il = {3, 1, 4};
    static_assert(std::random_access_iterator<decltype(il.begin())> &&
                  cxx20::distance(il.begin(), il.end()) == 3 &&
                  cxx20::distance(il.end(), il.begin()) == -3);
}

参见