自定义C++迭代器是否允许步长不固定的非线性跳跃行为？

你设计的这款UTF-8字符迭代器完全符合C++标准对迭代器的规范要求，属于合法实现。

核心依据 #

C++迭代器的行为约束只和其声明的迭代器分类绑定，和底层存储的偏移量逻辑无关：

• 迭代器的++/--操作的语义是逻辑上移动到下一个/上一个元素，从来没有要求底层存储地址的偏移量必须每次固定加1。举个常见的例子：std::list的迭代器每次++都会跳转到下一个链表节点的地址，偏移量远大于1，仍然是完全合规的双向迭代器。
• 你实现了双向移动、回退能力，只要将迭代器明确声明为双向迭代器分类，就满足了对应分类的所有强制要求。
• 只有随机访问迭代器才要求支持常量时间的it += n、it1 - it2等偏移和距离计算操作，你不需要也不可能满足这类要求（UTF-8字符序列计算两个位置的距离必须遍历中间所有字符，无法做到常量时间），只要不把迭代器归类为随机访问迭代器就没有任何问题。

其他细节的合法性说明 #

• 你提到的「迭代次数和底层字节偏移量不相等」完全不违反规范，迭代器的逻辑距离只和++的调用次数挂钩，和底层字节偏移没有任何绑定关系。
• 遇到非法UTF-8序列时抛出异常也符合要求，C++标准允许迭代器操作在遇到非法状态时抛出异常，只要你在文档中明确说明该行为即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexis Wilke