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concept
<iterator>

std::forward_iterator(C++20)

namespace std {
  template<class I>
  concept forward_iterator =
    input_iterator<I> &&
    derived_from<ITER_CONCEPT(I), forward_iterator_tag> &&
    incrementable<I> &&
    sentinel_for<I, I>;
}

概要

forward_iteratorは、イテレータ型Iが前方向イテレータであることを表すコンセプトである。

forward_iteratorとなるイテレータは、入力イテレータであり、コピーと等値比較が可能になり、マルチパス保証があるイテレータである

要件

forward_iteratorに対する==定義域はそのイテレータが参照する範囲と同じ範囲を参照するイテレータ全体である。ただし、同じイテレータ型の間ではデフォルト構築(値初期化)されたイテレータとの比較が可能であり、そのようなデフォルト構築されたイテレータ同士の等値比較は常にtrueとならなければならない(それらのデフォルト構築されたイテレータは同じ空の範囲の終端を参照しているかのように振る舞う)。

範囲[i, s)を参照するforward_iteratorから取得された、[i, s)への参照やポインタは、[i, s)が範囲として有効である限り有効であり続ける。

マルチパス保証

間接参照可能なイテレータ型Xとそのオブジェクトa, bについて、次の条件を満たす場合にXはマルチパス保証を提供する

  • a == bならば++a == ++b
    • 同じ範囲を指すイテレータは、同じ範囲を同じ順番でイテレートする
  • ((void)[](X x){++x;}(a), *a)*aと等しい
    • イテレータをコピーしてから何かをしても、元のイテレータに影響はない

この保証によって、前方向イテレータは一方向マルチパス(2回以上の走査)のアルゴリズムでの利用が可能になる。

#include <iostream>
#include <concepts>
#include <iterator>
#include <memory>
#include <vector>

template<std::forward_iterator I>
void f(const char* name) {
  std::cout << name << " is forward_iterator" << std::endl;
}

template<typename I>
void f(const char* name) {
  std::cout << name << " is not forward_iterator" << std::endl;
}


struct sample_forward_iterator {
  friend auto operator++(sample_forward_iterator&) -> sample_forward_iterator&;
  friend auto operator++(sample_forward_iterator&, int) -> sample_forward_iterator;

  friend auto operator*(const sample_forward_iterator&) -> int&;

  friend bool operator==(const sample_forward_iterator&, const sample_forward_iterator&);

  using difference_type = int;
  using value_type = int;
  using iterator_concept = std::forward_iterator_tag;
};


int main() {
  f<int*>("int*");
  f<const int*>("const int*");
  f<std::forward_list<int>::iterator>("std::forward_list<int>::iterator");
  f<std::list<int>::iterator>("std::list<int>::iterator");
  f<std::vector<int>::iterator>("std::vector<int>::iterator");
  f<sample_forward_iterator>("sample_forward_iterator");

  std::cout << "\n";
  f<int* const>("int* const");
  f<std::istream_iterator<double>>("std::istream_iterator<double>");
  f<std::ostream_iterator<double>>("std::ostream_iterator<double>");
}

出力

int* is forward_iterator
const int* is forward_iterator
std::forward_list<int>::iterator is forward_iterator
std::list<int>::iterator is forward_iterator
std::vector<int>::iterator is forward_iterator
sample_forward_iterator is forward_iterator

int* const is not forward_iterator
std::istream_iterator<double> is not forward_iterator
std::ostream_iterator<double> is not forward_iterator

バージョン

言語

  • C++20

処理系

関連項目

参照