哨兵和终结者有什么区别？

Question

读埃里克·尼布勒的“幅度提案”时，

我遇到了“哨兵”这个词，用来代替末端迭代器。

我很难理解哨兵对结束迭代器的好处。

有人能提供一个清楚的例子，说明sentintel给表带来了标准迭代器对无法完成的任务吗？

“哨兵是对过去的迭代器的抽象。哨兵是规则类型，可以用来表示范围的结束。表示范围的哨兵和迭代器应该是EqualityComparable。哨兵表示当迭代器i与哨兵相等时的元素，而i指向该元素。”-- N4382。

我认为哨兵的作用是决定范围的结束，而不仅仅是位置？

Answer 1

引入哨兵的主要动机是有许多迭代器操作是受支持的，但对于最终迭代器end()来说通常是不需要的。例如，几乎没有必要通过*end()取消引用，通过++end()递增它，等等(*)。

相反，end()的主要用法仅仅是将其与迭代器it进行比较，以指示it是否处于它所迭代的事物的末尾。而且，与通常的编程一样，不同的需求和不同的应用也意味着一种新的类型。

range-v3库将此观察转化为一个假设(通过一个概念实现)：它为end()引入了一种新类型，只要求它是相等的--与相应的迭代器相当--但不需要通常的迭代器操作)。这种新型的end()被称为哨兵。

这里的主要优点是所获得的抽象和更好的关注点分离，在此基础上编译器可能能够执行更好的优化。在代码中，基本思想是这样(这只是为了解释，与range-v3库无关)：

struct my_iterator;    //some iterator
struct my_sentinel
{
     bool is_at_end(my_iterator it) const
     {
         //here implement the logic when the iterator is at the end
     }
};

auto operator==(my_iterator it, my_sentinel s)  //also for (my_sentinel s, my_iterator it)
{
    return s.is_at_end(it); 
}

看到抽象了吗？现在，您可以在is_at_end函数中实现您想要的任何检查，例如：

• 永不停止(获得无限范围)
• 在N增量后停止(以获得一个计数范围)
• 遇到\0时停止，即*it = '\0' (用于遍历C-字符串)
• 在12点钟(吃午饭)的时候停下来，等等。

此外，在性能方面，可以在检查中使用编译时信息(例如，将上面的N视为编译时参数)。在这种情况下，编译器可能能够更好地优化代码。

(*)请注意，这并不表示这类行动一般是没有用的。例如，--end()在某些地方很有用，参见这个问题。然而，在没有这些的情况下实现标准库似乎是可能的--这就是range-v3库所做的。

Answer 2

哨兵和终点迭代器是相似的，因为它们标志着范围的结束。它们的检测方式不同；要么是测试迭代器本身，要么是在迭代器上测试数据值。如果您已经在对数据执行测试，那么哨兵可以允许您的算法“免费”完成，而无需进行任何额外的测试。这既可以简化代码，也可以使代码更快。

一个非常常见的前哨是用来标记字符串结尾的零字节。没有必要为字符串的末尾保留一个单独的迭代器，它可以在处理字符串本身的字符时确定。此约定的缺点是字符串不能包含零字符。

请注意，在阅读链接中的建议之前，我写了这个答案；这是哨兵的经典定义，可能与这里提出的定义不一致。