为什么迭代器没有被取消引用为左值

Question

如果我的问题不包含所有相关信息，我们深表歉意。请发表评论，我会做出相应的修改。

我在 Win7 上使用带有 MinGW 和 gcc 的 CLion

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我一直在尝试使用循环缓冲区并遇到boost::circular_buffer，但对于我的项目规模，我想使用Pete Goodlife 的circular buffer，这似乎是一个可靠的实现，仅在一个.hpp 中。

注意：感谢Boost dependencies and bcp，我知道如何减少对 boost 的依赖。

但是，下面的 Pete 实现示例的行为与预期不同，即 std::adjacent_difference(cbuf.begin(),cbuf.end(),df.begin()); 的结果是 empty。我想了解原因并可能纠正其行为。

遵循 MWE：

#include "circular.h"
#include <iostream>
#include <algorithm>

typedef circular_buffer<int> cbuf_type;

void print_cbuf_contents(cbuf_type &cbuf){
  std::cout << "Printing cbuf size("
            <<cbuf.size()<<"/"<<cbuf.capacity()<<") contents...\n";
  for (size_t n = 0; n < cbuf.size(); ++n)
    std::cout << "  " << n << ": " << cbuf[n] << "\n";

  if (!cbuf.empty())  {
    std::cout << "  front()=" << cbuf.front()
              << ", back()=" << cbuf.back() << "\n";
  }  else  {
    std::cout << "  empty\n";
  }
}

int main()
{
  cbuf_type cbuf(5);
  for (int n = 0; n < 3; ++n) cbuf.push_back(n);
  print_cbuf_contents(cbuf);

  cbuf_type df(5);
  std::adjacent_difference(cbuf.begin(),cbuf.end(),df.begin());
  print_cbuf_contents(df);
}

打印以下内容：

Printing cbuf size(3/5) contents...
  0: 0
  1: 1
  2: 2
  front()=0, back()=2
Printing cbuf size(0/5) contents...
  empty

不幸的是，作为 C++ 的新手，我无法弄清楚为什么 df.begin() 迭代器没有被取消引用为左值。

我怀疑罪魁祸首是（或不完全理解）Pete 的circular.h 中第 72 行的circular_buffer_iterator 的成员调用：

elem_type &operator*() { return (*buf_)[pos_]; }

非常感谢任何帮助。

Answer 1

您作为输出迭代器传递的迭代器被取消引用并被视为左值，并且您期望的数据很可能实际上存储在循环缓冲区的缓冲区中。

问题是，除了实际的存储缓冲区之外，大多数容器还包含一些必须维护的内部簿记状态。 （例如：缓冲区中有多少元素，剩余多少可用空间等）。

取消引用和增加容器不会更新内部状态，因此容器不会“知道”新数据已添加。

考虑以下代码：

std::vector<int> v;
v.reserve(3);

auto i = v.begin();
*(i++) = 1; // this simply writes to memory
*(i++) = 2; // but doesn't update the internal
*(i++) = 3; // state of the vector
assert(v.size() == 0); // so the vector still "thinks" it's empty

使用 push_back 会按预期工作：

std::vector<int> v;
v.reserve(3);

v.push_back(1); // adds to the storage AND updates internal state
v.push_back(2);
v.push_back(3);

assert(v.size() == 3); // so the vector "knows" it has 3 elements

在您的情况下，您应该使用 std::back_inserter，这是一个迭代器，每次取消引用时都会在容器上调用“push_back”：

std::adjacent_difference(
    cbuf.begin(), cbuf.end(),
    std::back_inserter(df));

Answer 2

std::adjacent_difference 写入结果迭代器。在您的情况下，该结果迭代器指向 df，其大小为 0，容量为 5。这些写入将进入 df 的保留内存，但不会更改容器的大小，所以 size 仍然是 0，保留的容器空间的前 3 个 int 会有你的差异。为了看到结果，被写入的容器必须已经有数据存储在被写入的槽中。

所以要查看结果，你必须在差异之前将数据放入循环缓冲区，然后将容器调整为适当的大小（基于adjacent_difference返回的迭代器。