为什么在使用 `std::views::reverse` 时对过滤函数的调用是多余的？

Question

我试图了解通过管道运算符（视图/适配器）传递时对过滤器函数的调用顺序。我看到的结果根本不直观。虽然可能有原因，但如果有人能解决这个问题，我将不胜感激。也可以指向cppreference.com上的正确文档。

#include <vector>
#include <ranges>
#include <iostream>

int main() {
    const auto vec = std::vector{1,2,3,4,5,6};
    auto filter = [](const auto f) {
        std::cout << "f = " << f << ", "; 
        return f % 2 == 0;
    };

    std::cout << std::endl;
    for (auto v : vec
        | std::views::reverse
        | std::views::filter(filter)
        | std::views::take(2)
        | std::views::reverse)
    {
        std::cout << std::endl << "v = [" << v << "]" << std::endl;
    }
}

实际结果：

f = 6, f = 5, f = 4, f = 3, f = 2, f = 3, f = 4, 
v = [4]
f = 3, f = 4, f = 5, f = 6, 
v = [6]
f = 5, f = 6, 

预期结果：

f = 6, f = 5, f = 4, f = 3, f = 2, f = 1, 
v = [4]
v = [6]

这是上述代码的Godbolt示例。这里还有一些代码，我试着分解它来理解。但没有什么是显而易见的。

Answer 1

所讨论的基于范围的 for 循环可以重写为

auto&& range = vec
    | std::views::reverse
    | std::views::filter(filter)
    | std::views::take(2)
    | std::views::reverse;

auto begin = range.begin();
auto end = range.end();

for (; begin != end; ++begin) {
    auto v = *begin;
    std::cout << std::endl << "v = [" << v << "]" << std::endl;
}

1. 的初始化程序range只构建视图。什么都不输出。
2. range.begin()返回reverse_iterator其base()是一个迭代底层视图的结束。为了找到底层视图的结尾，进行了 5 次调用filter（对应于f = 6, f = 5, f = 4, f = 3, f = 2, ）。
3. range.end()返回 a ，reverse_iterator它base()是基础视图开头的迭代器。的开头filter_view已被缓存。没有调用到filter。
4. begin != end 返回真。
5. *begin递减底层基迭代器的副本，以便访问反向范围的第一个元素。这导致接下来的 2 次调用filter（对应于f = 3, f = 4, ）。
6. 输出第一个元素的值。( v = [4])
7. ++begin递减基础基迭代器。( f = 3, f = 4, )
8. begin != end 返回真。
9. *begin递减底层基迭代器的副本以访问第二个元素。( f = 5, f = 6, )
10. 输出第二个元素的值。( v = [6])
11. ++begin递减基础基迭代器。( f = 5, f = 6, )
12. begin != end 返回假。