C++20 keys_view 和 values_view 的真正目的是什么？

Question

C++20 引入了 ranges::elements_view，它接受 view 的 类似元组的 值，并发出一个 view 值类型 改编后的 view 值类型的第 N 个元素，其中 N 是非类型模板参数。

在[range.elements.view]中ranges::elements_view的概要定义为：

template<input_range V, size_t N>
  requires view<V> && has-tuple-element<range_value_t<V>, N> &&
           has-tuple-element<remove_reference_t<range_reference_t<V>>, N> &&
           returnable-element<range_reference_t<V>, N>
class elements_view : public view_interface<elements_view<V, N>> {
  public:
    elements_view() = default;
    constexpr explicit elements_view(V base);
  // ...
};

由于elements_view的构造函数只包含参数V，所以不指定所有模板参数(godbolt)是无法直接初始化elements_view的：

std::array<std::tuple<int, float>, 5> r{};

ranges::elements_view<0>{r};  // error: wrong number of template arguments (1, should be 2)
ranges::elements_view<decltype(views::all(r)), 0>{r}; // ok
views::elements<0>(r);                                // ok

这使得它失去了其他范围适配器的表达式等价性，例如 ranges::transform_view:

ranges::transform_view{r, [](auto elem) { return std::get<0>(elem); }}; // ok
views::transform(r, [](auto elem) { return std::get<0>(elem); });       // ok

并且在elements_view的基础上，标准新增了keys_view和values_view，它们都是elements_view<views::all_t<R>, N>的别名：

template <class R>
using keys_view = elements_view<views::all_t<R>, 0>;
template <class R>
using values_view = elements_view<views::all_t<R>, 1>;

该标准在 [range.elements#overview-example-2]:

中给出了它的用例

auto historical_figures = map{
  {"Lovelace"sv, 1815},
  {"Turing"sv, 1912},
  {"Babbage"sv, 1791},
  {"Hamilton"sv, 1936}
};

auto names = keys_view{historical_figures}; 
for (auto&& name : names) {   
  cout << name << ' ';          // prints Babbage Hamilton Lovelace Turing  
}

也就是not quite right，因为我们无法推导出R的类型，所以构造keys_view的唯一方法就是指定所有模板参数，就像elements_view一样：

auto names = std::ranges::keys_view<decltype(std::views::all(historical_figures))>{historical_figures};

所以keys_view和values_view似乎完全没有用。

在标准中引入它们的目的是什么？我是否错过了一些有用的用例？

Answer 1

示例中缺少的 pair 问题只是示例中的一个错误；我提交了 editorial pull request.

更大的问题在于 keys_view 和 values_view 的定义。已提交 LWG 问题，我已为其提供了建议的解决方案。这里的基本问题是

template <class R>
using keys_view = elements_view<views::all_t<R>, 0>;

仅在非推导上下文中使用 R，因此它不可能满足别名模板 CTAD 中 the arguments of the alias template be deducible from whatever type that is eventually deduced.

的要求

我提议的决议只是将 keys_view 重新定义为

template <class R>
using keys_view = elements_view<R, 0>;

这允许 CTAD 在您已经有一个视图的情况下工作，并且至少让它有机会使用稍后添加的 elements_view 上的任何演绎指南。我探讨了添加此类指南的可能性，但当前的别名模板 CTAD 实现太破旧，无法对其进行测试，因此我不愿意提出一个建议。

有了这个改变，你至少可以写

auto names = keys_view{views::all(historical_figures)}; 
for (auto&& name : names) {   
  cout << name << ' ';          // prints Babbage Hamilton Lovelace Turing  
}

C++20 keys_view 和 values_view 的真正目的是什么？

The real purpose of C++20 keys_view and values_view?

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