C++20 范围太多 | 运营商？

Question

我正在为此代码使用 g++ 10.2。没有任何人知道为什么我得到一个编译错误在过去std::views::reverse的results3？

#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    auto values = std::vector{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    auto even = [](const auto value) {
        return value % 2 == 0;
    };
    auto square = [](const auto value) {
        return value * value;
    };

    auto results1 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results2 = values
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results3 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse; // Error happens on this line.
}

错误片段：

#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    auto values = std::vector{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    auto even = [](const auto value) {
        return value % 2 == 0;
    };
    auto square = [](const auto value) {
        return value * value;
    };

    auto results1 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results2 = values
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results3 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse; // Error happens on this line.
}

完整的错误集可以在这里看到：https : //godbolt.org/z/Y7Gjqd

Answer 1

TL;DR：在这种情况下，结果的迭代器类型std::views::takeis std::counted_iterator，有时在预期不会失败时无法对迭代器概念进行建模。这是LWG 3408，由P2259解决。

这涉及一些非常复杂的机制。

让

• T是 的迭代器类型values | std::views::filter(even) | std::views::transform(square)，
• R是std::reverse_iterator<T>。

在 的初始化程序中result3：

1. 的迭代器类型... | take(4)是std::counted_iterator<R>。
2. 在iterator_traits对std::counted_iterator<R>部分特匹配std::iterator_traits<std::counted_iterator<I>>。
3. 所述部分专业化源自std::iterator_traits<I>。
4. std::iterator_traits<R>从主模板生成：它提供名为 的成员iterator_category，但不提供名为的成员iterator_concept。
5. 的iterator_category与R的相同T。
6. 所述iterator_category的T是input_iterator_tag，因为它的引用操作不返回参考，这是不通过C ++ 17 ForwardIterator要求允许的。（iterator_concept的T是bidirectional_iterator_tag。）

所以最后，std::iterator_traits<std::counted_iterator<R>>不提供iterator_concept，它iterator_category是input_iterator_tag。

因此， 的结果... | take(4)无法建模bidirectional_range，因此被 拒绝views::reverse。

（的迭代器类型... | take(4)不是counted_iterator当filter从管道除去的iterator_category不input_iterator_tag当transform从管道除去左右。result1和result2不触发该错误。）

这本质上是LWG 3408。

Answer 2

编辑似乎 MSVC 表现出相同的行为，所以我的答案中的结论可能不正确。

我认为这是take_view.

引用（强调我的）上的cppreference页面take_view：

take_view模型的概念contiguous_range，random_access_range， bidirectional_range，forward_range，input_range和sized_range当底层视图V模型各自的概念。

考虑以下代码，我们看到 take range 的输入是 a bidirectional_range：

 auto input_to_take = values
  | std::views::filter(even)
  | std::views::transform(square)
  | std::views::reverse;

static_assert(std::ranges::bidirectional_range<decltype(input_to_take)>); // No error here.

但是，在将该范围传递到 之后，take_view它不再是bidierctional_range.

auto t = take_view(input_to_take, 4);
static_assert(std::ranges::bidirectional_range<decltype(t)>); // Error (constraints not satisfied)

我认为这与 cppreference 上写的内容相矛盾。

既然 take view 不是双向视图，则示例中的以下反向视图无法编译，因为它期望 abidirectional_range作为输入。

现场示例在这里。