C++20 范围太多 |运营商？

Question

我正在为此代码使用 g++ 10.2。有谁知道为什么我在最后一次 std::views::reverse 中收到编译器错误？在 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:

...
<source>: In function 'int main()':
<source>:30:9: error: no match for 'operator|' (operand types are 'std::ranges::take_view<std::ranges::reverse_view<std::ranges::transform_view<std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<int, std::allocator<int> > >, main()::<lambda(auto:13)> >, main()::<lambda(auto:14)> > > >' and 'const std::ranges::views::__adaptor::_RangeAdaptorClosure<std::ranges::views::<lambda(_Range&&)> >')
   25 |     auto results3 = values
      |                     ~~~~~~
   26 |         | std::views::filter(even)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   27 |         | std::views::transform(square)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   28 |         | std::views::reverse
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   29 |         | std::views::take(4)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |         |
      |         std::ranges::take_view<std::ranges::reverse_view<std::ranges::transform_view<std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<int, std::allocator<int> > >, main()::<lambda(auto:13)> >, main()::<lambda(auto:14)> > > >
   30 |         | std::views::reverse;
      |         ^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |                       |
      |                       const std::ranges::views::__adaptor::_RangeAdaptorClosure<std::ranges::views::<lambda(_Range&&)> >
...

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，std::views::take 的结果的迭代器类型是 std::counted_iterator ，它有时无法在预期不会失败的情况下对迭代器概念进行建模。这是 LWG 3408并由 P2259 解决.

这涉及一些非常复杂的机制。
让

T是 values | std::views::filter(even) | std::views::transform(square) 的迭代器类型,

R是 std::reverse_iterator<T> .

在 result3 的初始化器中:

... | take(4)的迭代器类型是 std::counted_iterator<R> .

iterator_traits为 std::counted_iterator<R>匹配偏特化 std::iterator_traits<std::counted_iterator<I>> .

所述部分特化源自 std::iterator_traits<I> .

std::iterator_traits<R>从主模板生成:它提供了一个名为 iterator_category 的成员，但不是名为 iterator_concept 的成员.

iterator_category的 R与T相同.

iterator_category的 T是 input_iterator_tag ，因为它的解引用运算符不返回引用，这是 C++17 ForwardIterator 要求所不允许的。 (iterator_concept 的 T 是 bidirectional_iterator_tag 。)

所以最后， std::iterator_traits<std::counted_iterator<R>>不提供 iterator_concept ，及其 iterator_category是 input_iterator_tag .
因此， ... | take(4) 的结果无法建模 bidirectional_range ，因此被 views::reverse 拒绝.
(当 ... | take(4) 从管道中移除时， counted_iterator 的迭代器类型不是 filter；当 iterator_category 从管道中移除时， input_iterator_tag 不是 transform。所以 |1046|1045| | 不要触发此错误。)
这基本上是 LWG 3408 .