为什么微软Visual C库实现“展开”迭代器？

Question

在整个microsofts stl实现过程中，几乎所有迭代器在使用前都已展开。

例如，for_each看起来像这样：

template <class _InIt, class _Fn>
_Fn for_each(_InIt _First, _InIt _Last, _Fn _Func) { // perform function for each element [_First, _Last)
    _Adl_verify_range(_First, _Last);
    auto _UFirst      = _Get_unwrapped(_First);
    const auto _ULast = _Get_unwrapped(_Last);
    for (; _UFirst != _ULast; ++_UFirst) {
        _Func(*_UFirst);
    }
    return _Func; }

_Adl_verify_range首先检查

#if _HAS_IF_CONSTEXPR
template <class _Iter>
_NODISCARD constexpr decltype(auto) _Get_unwrapped(_Iter&& _It) {
    // unwrap an iterator previously subjected to _Adl_verify_range or otherwise validated
    if constexpr (is_pointer_v<decay_t<_Iter>>) { // special-case pointers and arrays
        return _It + 0;
    } else if constexpr (_Unwrappable_v<_Iter>) {
        return static_cast<_Iter&&>(_It)._Unwrapped();
    } else {
        return static_cast<_Iter&&>(_It);
    }
}
#else // ^^^ _HAS_IF_CONSTEXPR / !_HAS_IF_CONSTEXPR vvv
template <class _Iter, enable_if_t<_Unwrappable_v<_Iter>, int> = 0>
_NODISCARD constexpr decltype(auto) _Get_unwrapped(_Iter&& _It) {
    // unwrap an iterator previously subjected to _Adl_verify_range or otherwise validated
    return static_cast<_Iter&&>(_It)._Unwrapped();
}

它似乎想要衰减迭代器，或者将其强制转换为右值引用。

所以我的问题是为什么视觉使用这种范式？据我所知，GCC并没有这样做。

编辑

根据要求，提供迭代器的源代码_展开的

_NODISCARD constexpr _Ptr _Unwrapped() const noexcept {
    return _Myptr;
}

_Myptr在迭代器本身中定义，并且只是一个原始指针：

template <class _Ptr>
class unchecked_array_iterator {
...
private:
    _Ptr _Myptr; // underlying pointer
}




Answer 1

匿名用户

如果我理解正确，这是一个调试功能。

包装的迭代器包含额外的信息，允许实现验证各种前提条件，例如两个迭代器是否构成有效范围、迭代器是否未失效、迭代器仅与它引用的元素一起使用<代码>\u Adl\u verify\u range就是这样一种检查。

但是，当算法中实际使用迭代器时，实现不希望产生验证的开销（这会发生在每个操作中）。它将迭代器解包为不具有安全功能的版本。通常这意味着，未包装的版本只是一个指针（不一定是裸的，但包装在类中）。

在Release版本中，算法本身可以得到很好的优化，因为只涉及非常简单的类型，没有检查，但初始安全检查可以保留或可以省略，如开发人员所愿。

Answer 2

为什么VC包装迭代器？

这是一种设计选择。实际上，对于类似数组的类型，比如std:：array和std:：vector，迭代器可以是一个简单的typedef到T*，这很好地满足了迭代器语义，GNU stdlibc就是这样实现它的。但从标准的角度来看，迭代器是一个类似指针的对象，但不一定是指针。所以

>

假设它是一个指针将是一个错误，并可能导致不可移植的代码（示例）。

包装迭代器允许迭代器调试（请参阅_ITERATOR_DEBUG_LEVEL）。例如，这里有一个调试运算符：

_CONSTEXPR17 _Array_const_iterator& operator++() {
    _STL_VERIFY(_Ptr, "cannot increment value-initialized array iterator");
    _STL_VERIFY(_Idx < _Size, "cannot increment array iterator past end");
    ++_Idx;
    return *this;
}

为什么VC展开迭代器？

>

这是一种性能优化。

• 在调试模式下，检查一次先决条件会导致更快的代码（调试模式已经慢了10倍，所以即使在调试模式下，性能仍然很重要）