C++标准模板（STL）- 迭代器库-迭代器原语-用于指示迭代器类别的空类类型

迭代器库-迭代器原语

迭代器库提供了五种迭代器的定义，同时还提供了迭代器特征、适配器及相关的工具函数。

迭代器分类
迭代器共有五 (C++17 前)六 (C++17 起)种：遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 、遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 、遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 、遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 、遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，及 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) (C++17 起)。

迭代器的分类的依据并不是迭代器的类型，而是迭代器所支持的操作。换句话说，某个类型只要支持相应的操作，就可以作为迭代器使用。例如，完整对象类型指针支持所有遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 要求的操作，于是任何需要遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的地方都可以使用指针。

迭代器的所有类别（除了遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 和遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ）能组织到层级中，其中更强力的迭代器类别（如遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ）支持较不强力的类别（例如遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) ）的所有操作。若迭代器落入这些类别之一且亦满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求，则称之为可变 迭代器并且支持输入还有输出。称非可变迭代器为常迭代器。

用于指示迭代器类别的空类类型

std::input_iterator_tag, 
std::output_iterator_tag, 
std::forward_iterator_tag, 
std::bidirectional_iterator_tag, 
std::random_access_iterator_tag, 
std::contiguous_iterator_tag

struct input_iterator_tag { };
struct output_iterator_tag { };
struct forward_iterator_tag : public input_iterator_tag { };
struct bidirectional_iterator_tag : public forward_iterator_tag { };
struct random_access_iterator_tag : public bidirectional_iterator_tag { };
struct contiguous_iterator_tag: public random_access_iterator_tag { };		(C++20 起)

定义迭代器的分类。这些标签都是空类型，分别对应五 (C++20 前)六 (C++20 起)种迭代器分类中的一种：

• input_iterator_tag 对应 遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 。
• output_iterator_tag 对应 遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 。
• forward_iterator_tag 对应 遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。
• bidirectional_iterator_tag 对应 遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 。
• random_access_iterator_tag 对应 遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 。

contiguous_iterator_tag 对应 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 。

(C++20 起)

顾名思义，迭代器分类标签可以用以标示某个迭代器的分类，可以根据这一分类所要求的特性来选择最优算法。

每个迭代器类型 It 都有对应的 std::iterator_traits<It>::iterator_category typedef ，即这五 (C++20 前)六 (C++20 起)种类型之一。

另外，可用 std::iterator_traits<It>::iterator_­concept 指示对迭代器概念的遵从。

(C++20 起)

注意 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 无分离的标签。

(C++17 起) (C++20 前)

调用示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>
#include <forward_list>
#include <typeinfo>
#include <iterator>template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::input_iterator_tag)
{//遗留输入迭代器std::cout << "alg() called for input iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::output_iterator_tag)
{//遗留输出迭代器std::cout << "alg() called for output iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::forward_iterator_tag)
{//遗留向前迭代器std::cout << "alg() called for forward iterator" << std::endl;
}template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::bidirectional_iterator_tag)
{//遗留双向迭代器std::cout << "alg() called for bidirectional iterator" << std::endl;
}template <class RAIter>
void alg(RAIter, RAIter, std::random_access_iterator_tag)
{//遗留随机访问迭代器std::cout << "alg() called for random-access iterator" << std::endl;
}template< class Iter >
void alg(Iter first, Iter last)
{alg(first, last,typename std::iterator_traits<Iter>::iterator_category());
}int main()
{std::istream_iterator<int> istream_iterator(std::cin);std::cout << typeid(istream_iterator).name() << " : ";alg(istream_iterator, istream_iterator);std::ostream_iterator<int> ostream_iterator(std::cout);std::cout << typeid(ostream_iterator).name() << " : ";alg(ostream_iterator, ostream_iterator);std::forward_list<int> forward_list1;std::cout << typeid(forward_list1).name() << " : ";alg(forward_list1.begin(), forward_list1.end());std::vector<int> vector1;std::cout << typeid(vector1).name() << " : ";alg(vector1.begin(), vector1.end());std::list<int> list1;std::cout << typeid(list1).name() << " : ";alg(list1.begin(), list1.end());//    std::istreambuf_iterator<char> i1(std::cin), i2;
//    alg(i1, i2); // 编译错误：无调用的匹配函数return 0;
}

输出

GGX
St16istream_iteratorIicSt11char_traitsIcEiE : alg() called for input iterator
St16ostream_iteratorIicSt11char_traitsIcEE : alg() called for output iterator
St12forward_listIiSaIiEE : alg() called for forward iterator
St6vectorIiSaIiEE : alg() called for random-access iterator
NSt7__cxx114listIiSaIiEEE : alg() called for bidirectional iterator