c++ - 用户定义的容器不适用于 std::ranges

Question

我无法让我的用户定义容器与 std::ranges 一起工作。如果迭代器只是一个int*，我的容器就可以工作，但是一旦我创建了自己的迭代器类，我就会遇到编译器错误。

这有效。

#include <iostream>
#include <ranges>
using namespace std;

struct sentinel {};

class my_iota_view_a : public std::ranges::view_interface< my_iota_view_a >{
public:
    using value_type        = size_t;
    using iterator          = value_type *;

    my_iota_view_a() = default;
    my_iota_view_a( size_t begin ) : mBegin( &mData[begin] ) { }

    iterator begin() { return mBegin; }
    sentinel end() { return sentinel{}; }
private:
    value_type mData[10] ={ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
    value_type * mBegin;
};

bool operator==( my_iota_view_a::iterator lhs, sentinel rhs ) { return false; }
bool operator!=( my_iota_view_a::iterator lhs, sentinel rhs ) { return true; }

int main() {
    for( auto i :  my_iota_view_a( 1 ) | ranges::views::take(3) )  
        cout << i << ' ';
    cout << "\n";
}

https://godbolt.org/z/nxr1qe

使用我自己的迭代器它不起作用。

#include <iostream>
#include <ranges>
using namespace std;

struct sentinel {};

class my_iota_view_b : public std::ranges::view_interface< my_iota_view_b > {
public:
    struct iterator_type {
        using iterator_category = std::output_iterator_tag;
        using value_type        = size_t;
        using reference         = value_type; // Intentional not 'value_type &' because 
                                              // this iterator modifies the value.
        using pointer           = value_type*;
        using difference_type   = std::ptrdiff_t;

        iterator_type() = default;
        iterator_type( value_type val ) : mVal( val ) {}
        iterator_type( const iterator_type & o ) : mVal(o.mVal) {}
        iterator_type( iterator_type && o ) noexcept : mVal( std::move( o.mVal ) ) {}

        iterator_type operator++( int ) /* Postfix a++ */ { auto it = *this; ++it; return it; }
        iterator_type operator++() /* Prefix ++a */{ mVal++; return *this; }

        reference operator*() { return mVal; }
    
        value_type mVal{};
    };

    struct sentinel {};

    friend bool operator==( iterator_type lhs, sentinel rhs ) { return lhs.mVal > 1000; }
    friend bool operator!=( iterator_type lhs, sentinel rhs ) { return !(lhs == rhs); }

    using value_type        = size_t;
    using iterator          = iterator_type;
    using const_iterator    = iterator_type;

    my_iota_view_b() = default;
    my_iota_view_b( value_type begin ) : mBegin( begin ) {}

    iterator begin() { return mBegin; }
    sentinel end() { return sentinel{}; }

    size_t size() { return 10; }
private:
    value_type mBegin{};
};

bool operator==( my_iota_view_b::iterator lhs, sentinel rhs ) { return false; }
bool operator!=( my_iota_view_b::iterator lhs, sentinel rhs ) { return true; }

int main() {
    for( auto i :  my_iota_view_b( 1 ) | ranges::views::take(3) )  // *1
        cout << i << ' ';

    for( auto i :  my_iota_view_b( 1 )  )  // An old school range based for works.
        cout << i << ' ';
}

// Line *1 error: no match for 'operator|' (operand types are 'my_iota_view_b' and ranges::views::take(3)

https://godbolt.org/z/o9rzhf

是否需要为 std::ranges 做一些新的事情才能让它工作？

我正在使用 Visual Studio 16.8.4(撰写本文时的最新版本)进行编译，编译错误为

error C2678: binary '|': no operator found which takes a left-hand operand of type 'my_iota_view_b' (or there is no acceptable conversion)

但是GCC给出了同样的错误。

我找到了如何制作范围 View 的示例，但没有一个示例告诉我如何制作我自己的迭代器。

Answer 1

问题是您的迭代器不是迭代器。回答这个问题的最好方法是使用静态断言:

static_assert(std::input_iterator<my_iota_view_b::iterator>);

如果你这样做，你会看到你的迭代器无法满足的所有事情。第一个是它不可移动分配。这是因为您提供了移动构造函数 - 您不应该这样做，而是让编译器为您生成它们。

删除移动和复制构造函数后，您会看到下一个错误，即前缀增量不返回引用，而它应该返回。

然后 operator*() 不是 const，它必须是。

然后你的 iterator_category 是 output_iterator_tag 而它应该是 forward_iterator_tag (甚至完全不存在)。

一旦您解决了所有这些问题，一切都会按预期进行。