如何实现隐藏可移动输入迭代器？

Question

我有一个输入迭代器，可以遍历文件并解析其中的记录。每个解析的记录都存储在迭代器中并归其所有（“隐藏”）。

记录并不轻量，而且数量很多，因此复制这些值是很不幸的。我希望能够将它们移出迭代器，所以我像这样定义取消引用：

Record& operator*() { return this->record; }

此代码有效：

Record r = std::move(*it); // no copy

然后我想使用适当的 C++20 概念来实现此迭代器的编译时安全性，并且我添加了：

static_assert(std::input_iterator<Iterator>);

它失败了，因为

std::input_iterator

的一部分 -

std::indirectly_readable

- 要求

const Iterator

是可解引用的（相关问题：为什么简单的迭代器不可读？）。我无法让我的

operator*

在

const

上工作，因为那样它必须返回 const 引用，并且

move

实际上会复制：

const Record& operator*() const { return this->record; }

Record r = std::move(*it); // copy, 'cause can't move const objects

我发现使用

static_assert(std::input_or_output_iterator)

可以与可变取消引用一起使用。对于静态检查来说可能没问题，但我发现它很混乱，因为我的迭代器在概念上不是一个output_iterator。

另一个相关问题是

std::move_iterator

不适用于这个可变解引用运算符，因为它的

operator*()

是 const，定义为：

reference operator*() const { return ranges::iter_move(__current_); }

其中

__current_

将绑定到我的 Iterator 实例，并且在此上下文中它将具有类型

const Iterator

，iter_move 想要取消引用并失败，因为它不支持不可变的取消引用（即使它通过添加

 来实现） const

，它无法正常工作，它会欺骗性地复制值而不是移动）。

实现隐藏迭代器的可移动性并使 move_iterator 工作的替代设计是什么？

Answer 1

迭代器的移动或复制成本较低。您不应该将

Record

保留在迭代器中。许多范围/范围适配器所做的是将其保留在范围内，并简单地将指针保留在迭代器中：

struct record_range {
private:
    Record cache;
public:
    struct iterator {
    private:
        friend record_range;
        record_range* parent;
        explicit iterator(record_range* parent) : parent(parent) {}
    public:
        using difference_type = std::ptrdiff_t;
        using value_type = Record;
        Record& operator*() const { return parent->cache; }
        iterator& operator++() { advance_record(parent->cache); return *this; }
        void operator++(int) { ++*this; }
    };
    friend bool operator==(iterator it, std::default_sentinel_t) {
        return is_past_the_end_record(it.parent->cache);
    }
    iterator begin() { read_first_record(cache); return iterator{ this }; }
    std::default_sentinel_t end() const { return {}; }
};

static_assert(std::input_iterator<record_range::iterator>);
static_assert(std::ranges::input_range<record_range>);