C++迭代器自减与减1操作的语义区别及不同容器适配性问题

第一种与第二种写法的核心语义差异 #

两种写法的本质区别在于对右值操作数的运算符兼容性要求不同，和STL的迭代器实现规则直接相关：

• 对于--container.end()：
  C++标准允许std::vector的迭代器直接实现为原生指针（符合规范的合法实现）。而原生指针属于内建类型，自减运算符--要求操作数必须是可修改的左值。container.end()返回的是临时对象（右值），如果迭代器是原生指针，对右值指针执行--属于语法不合法，直接编译失败。
  只有当vector迭代器被实现为自定义类类型时，类的成员函数operator--允许被右值对象调用，此时该写法才能正常运行，属于实现相关的不可移植写法。
• 对于container.end() - 1：
  减法运算符-对于内建指针类型本身支持右值操作数，不存在左值约束，因此哪怕迭代器是原生指针，右值减1也是合法语法。但该运算符仅随机访问迭代器支持，本身有容器类型限制。

不同容器类型的结论变化 #

写法的合法性和容器的迭代器类型直接绑定：

• 随机访问迭代器容器（vector、array、deque）：
  第二种写法仅在这类容器中合法，第一种写法依然存在原生指针实现下的编译失败问题，两种写法的可移植性都远低于第三种写法。
• 双向迭代器容器（list、set、map、multiset、multimap）：
  这类容器的迭代器不支持随机访问，没有实现operator-，第二种写法直接编译报错。第一种写法同样存在右值自减的实现依赖问题，只有std::prev(container.end())是标准规定的通用合法写法。
• 前向迭代器容器（forward_list等）：
  迭代器仅支持向前移动，三种写法均不合法，无法直接通过end()后退获取末尾元素。

注意：以上所有写法的前置条件是容器非空，若容器为空，对end()执行后退操作均属于未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ByteEater