为什么std :: for_each迭代器需要一个可复制的构造迭代器

Question

我注意到std :: for_each要求它的迭代器满足InputIterator的要求，而后者又需要Iterator，然后复制{Contructable，Assignable}。

这不是唯一的事情，std :: for_each实际上使用了复制构造函数（cc）（就我的配置而言，没有赋值）。也就是说，从迭代器中删除cc将导致：

error: use of deleted function ‘some_iterator::some_iterator(const some_iterator&)’

为什么std :: for_each需要cc？我发现这特别不方便，因为我创建了一个迭代器，它递归地遍历文件夹中的文件，跟踪队列中的文件和文件夹。这意味着迭代器有一个队列数据成员，如果使用cc，也必须复制它：这是不必要的低效率。

奇怪的是，在这个简单的例子中没有调用cc：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>


class infinite_5_iterator
:
public std::iterator<std::input_iterator_tag, int>
{
public:
  infinite_5_iterator() = default;
  infinite_5_iterator(infinite_5_iterator const &) {std::cout << "copy constr "; }

  infinite_5_iterator &operator=(infinite_5_iterator const &) = delete;


  int operator*() { return 5; }
  infinite_5_iterator &operator++() { return *this; }
  bool operator==(infinite_5_iterator const &) const { return false; }
  bool operator!=(infinite_5_iterator const &) const { return true; }
};

int main() {
  std::for_each(infinite_5_iterator(), infinite_5_iterator(),
    [](int v) {
      std::cout << v << ' ';
    }
  );
}

来源：http://ideone.com/YVHph8

然而，它需要编译时间。为什么std :: for_each需要复制构造迭代器，何时完成？这不是非常低效吗？

注意：我在谈论迭代器的cc，而不是它的元素，就像在这里完成的那样：unexpected copies with foreach over a map

编辑：请注意，标准并未声明复制构造函数完全被调用，它只表示调用f的次数。我可以假设cc根本没有被调用吗？为什么没有指定运算符++和运算符*和cc的使用，但使用f是？

Answer 1

你已经成为一个几十年来逐渐发展的规范的受害者。 InputIterator的概念是在移动类型或可移动类型的概念被设想之前的很长一段时间发明的。

事后我很乐意声明InputIterator无需复制。这将与其单程行为完美地啮合。但我也担心这样的改变会产生压倒性的向后兼容性问题。

除了标准中规定的有缺陷的迭代器概念，大约十年前，为了有所帮助，gcc std :: lib（libstdc ++）开始强加＆＃34;概念＆＃34;在std算法中的InputIterator之类的东西。即因为标准说：

  

要求： InputIterator应满足输入迭代器（24.2.3）的要求。

然后＆＃34;概念检查＆＃34;被插入到需要InputIterator的std算法中，以满足输入迭代器的所有要求，无论算法是否实际使用了所有这些要求。在这种情况下，它是概念检查，而不是实际的算法，要求你的迭代器为CopyConstructible。

＆LT;叹息＆GT;

如果你编写自己的for_each算法，那么这样做很简单，不需要你的迭代器是CopyConstructible或CopyAssignable（如果提供了rvalue迭代器参数）：

template <class InputIterator, class Function>
inline
Function
for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)
{
    for (; first != last; ++first)
        f(*first);
    return f;
}

对于您的用例，我建议您这样做，或者只是编写自己的循环。