std::filesystem::directory_iterator 真的是迭代器吗？

Question

有些事情没有意义。根据我读到的内容，您可以像这样使用 std::filesystem ：

#include <iostream>
#include <filesystem>
#include <string>
  
int main()
{
    auto iterator = std::filesystem::directory_iterator("c:/somefolder");
    for (auto& i : iterator)
    {
        i.exists();
        i.file_size();
    }
}

我将基于范围的循环理解为“对于迭代器中的每个 i，调用 i.file_size()”。使用 C++ 中的标准容器，这就是它的外观，例如标准矢量容器。

std::filesystem::directory_iterator 似乎不一致。迭代器应该指向容器中的元素，但是对于 std::filesystem::directory_iterator 它似乎是一个容器本身，对吧？基于范围的循环中的每个 i 都是一个“directory_entry”。

如果：

std::vector<int> container;
for (auto& i : container)

相当于：

std::vector<int> container;
for (auto it = std::vector<int>::iterator; it != container.end(); it++)

是什么：

for (auto i : iterator)

相当于？

上面基于范围的循环发生了什么？将该循环读作“迭代器中的每个 i”是错误的吗？ i 值是 std::filesystem::directory_entry，但在循环中迭代的是什么？什么容器？

Answer 1

根据this reference 是LegacyInputIterator。所以是的，它是一个“真正的”迭代器。

有重载的begin and end 函数。 begin 函数返回未修改的迭代器，end 函数不使用参数，而是返回默认构造的迭代器。它们的存在只是为了支持 range-for 循环。

如果你有：

auto iterator = std::filesystem::directory_iterator("c:/somefolder");

然后

iterator == begin(iterator) && std::filesystem::directory_iterator() == end(iterator)

会是真的。

---

请注意，由于begin 将返回未修改的迭代器，即使在您执行iterator++ 之后，条件iterator == begin(iterator) 也会为真。

---

要“手动”迭代目录，您只需几乎像任何其他迭代器一样：

for (auto iterator = std::filesystem::directory_iterator("c:/somefolder");
     iterator != std::filesystem::directory_iterator();
     iterator++)
{
    // Use the iterator
    std::cout << "The path is " << iterator->path() << '\n';
}

Answer 2

基于范围的for循环使用overloads of std::begin and std::end：

directory_iterator begin( directory_iterator iter ) noexcept;
directory_iterator end( const directory_iterator& ) noexcept;

注意在directory_iterator 上调用begin 如何返回directory_iterator 本身，而end 忽略它的参数并“返回一个默认构造的directory_iterator，它用作结束迭代器。”

Answer 3

基于范围的 for 循环并不总是需要容器才能工作。它还可以在一个范围内循环，这就是它在这种情况下所做的事情。

基于范围的 for 循环结构如下：

auto && __range = range_expression ;
for ( ; begin_expr != end_expr ; ++begin_expr) {

    range_declaration = *__begin;
    loop_statement

} 

begin_expr 和 end_expr are 的位置：

否则，begin_expr 是 begin(__range) 和 end_expr 是 end(__range)，它们是通过参数相关查找找到的（非 ADL 不执行查找）。

由于directory_iterator 重载了begin 和end，它的功能就像普通的LegacyInputIterator。

for (auto i : iterator)

我们实际上并没有像您对容器那样“循环遍历迭代器”，因为迭代器本身不是您提到的容器，我们正在访问迭代器并重复递增它直到到达end() .这里的容器是directory_entry。