std::iterator_traits 中的类型别名的“默认值”是否总是正确的？

Question

我在cppreference 上读到过，在使用 C++20 时，可以在定义新迭代器时省略指定类型别名 reference、pointer 和 iterator_category。 在这种情况下，std::iterator_traits 中的相应别名将具有“默认”值。 这个细节对我来说有点confusing，所以我试图把这个话题分解成可以回答的问题。 所以，我的第一个问题是： 是否所有（或部分）这些“默认”别名都保证正确？

据我了解，iterator_category 标签基于 C++17 命名要求。 如果迭代器满足前向迭代器要求（但不满足双向要求），则其标记应为forward_iterator_tag。

我特别担心forward_iterator_tag 和input_iterator_tag 之间的区别。 前向迭代器必须能够在多通道算法中使用，但我认为编译器不会检查这种情况。 在某些情况下我可以知道“默认”别名是正确的（例如，输出迭代器总是被正确分类，或者默认的 reference 别名总是正确的）？

Answer 1

定义“正确”。使用默认值的目的是充分覆盖最常见的情况，同时仍允许在需要时手动覆盖它们。这意味着，在这些情况下，默认值是不合适的。

你能写一个默认值无效的类型吗？默认情况下，reference 是 *t 返回的任何值，因此即使对于代理迭代器，默认值也很难出错。

pointer 被定义为 operator-> 将产生的结果，但如果不存在这样的东西，它将是 void。但这没关系，因为 pointer trait 并没有真正有用，因为 operator-> 甚至要求任何迭代器类型都支持。

iterator_category 的默认值更有可能产生不正确的结果，但这并不常见。输入迭代器不像其他类型那样常见，因此您可以通过在编写输入迭代器时指定标签来轻松避免问题。

还应注意，iterator_category 指定符合 C++17 迭代器类别。通过提供iterator_concept 标记规范，可以覆盖 C++20 概念。

另请注意，C++20 中的 ITER_CONCEPT 元函数提取 C++20 概念 explicitly bypasses the defaulting mechanism of iterator_category 的迭代器标记。也就是说，它只检查您在迭代器本身（通过iterator_concept 或iterator_category 作为后备）或iterator_traits specialization 上明确指定的标签，而不是主要的默认标签iterator_traits 模板会产生。所以 C++20 的概念要求你以某种方式指定标签，尽管 iterator_traits::iterator_category 有一个默认机制。