我的自定义 std::ranges 迭代器缺少什么？

Question

我想为客户数据结构提供一个视图，它有自己的迭代器。我写了一个小程序来测试它，如下所示。如果我取消对 begin() 的注释，那么它就可以工作了。但是，如果我使用 DummyIter，则会出现编译错误。

在我的完整程序中，我实现了一个完整的迭代器，但为了简单起见，我在这里将其缩小到必要的功能。

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

template<class T>
struct DummyIter
{
  using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;
  using value_type = T;
  using difference_type = std::ptrdiff_t;

  DummyIter() = default;

  auto operator*() const { T t; return t; }

  auto& operator++() { return *this; }

  auto operator++(int val) { DummyIter tmp = *this; ++*this; return tmp; }

  auto operator==(const DummyIter& iter) const { return true; }
};

template<class V>
struct DummyView : std::ranges::view_interface<DummyView<V>>
{
  //auto begin() const { return std::ranges::begin(v); }
  auto begin() const { return DummyIter<int>(); }

  auto end() const { return std::ranges::end(v); }

  V v;
};

int main() {
  auto view = DummyView<std::vector<int>>();
  view | std::views::filter([](auto i) { return i > 0; });
}

我正在使用 GCC 11.1.0。我的迭代器中缺少什么才能使其符合范围？

error: no match for 'operator|' (operand types are 'DummyView<std::vector<int> >' and 'std::ranges::views::__adaptor::_Partial<std::ranges::views::_Filter, main()::<lambda(auto:15)> >')
   37 |   view | std::views::filter([](auto i) { return i > 0; });
      |   ~~~~ ^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |   |                        |
      |   |                        std::ranges::views::__adaptor::_Partial<std::ranges::views::_Filter, main()::<lambda(auto:15)> >
      |   DummyView<std::vector<int> >

Answer 1

这是行不通的，因为您的 begin 和 end 的 return 类型不匹配。所以基本上这些迭代器不能相互比较。

证明：

这里是your code with extra static assert
这里是 dummy fix 编译，因为现在相同的 return 类型用于 begin 和 end

最低要求是 begin() 和 end() 的结果具有可比性。 begin() 和 end() 的不同类型在范围大小未知时很有用。这很好explanation of sentinel（在评论中提到）。

Answer 2

因为你的DummyView不符合range的概念，准确的说return类型的view.end()不能[=29] =]作为view.begin()的哨兵，因为DummyIter没有合适的operator==()来和std::vector<int>::const_iterator比较，也就是说没有方式知道迭代器是否已经到达范围的末尾。

解决方法是将 bool operator==(std::vector<int>::const_iterator) const 添加到您的 DummyIter

template<class T> struct DummyIter { // ... bool operator==(std::vector<T>::const_iterator) const; };

Demo

Answer 3

检查这种东西的范围的方法是：

确认您的迭代器是 input_iterator.
验证你的哨兵是sentinel_for你的迭代器。

这些检查会告诉您缺少什么功能。

在这种情况下，即：

using I = DummyIter<int>;
using S = std::vector<int>::const_iterator;

static_assert(std::input_iterator<I>);   // ok
static_assert(std::sentinel_for<S, I>);  // error

问题是 S 不是 sentinel_for<I>，因为它不具有可比性。您需要知道迭代何时停止，并且您没有该运算符 - 您的 DummyIter<T> 与另一个 DummyIter<T> 相当，但与您 return 从 end().

因此您要么需要在 DummyIter<T> 中添加另一个 operator==，要么 DummyView<V>::end() return 某种与 [= 相当的 DummySentinel<V> 15=]。这取决于实际问题，哪种方法更好，标准库中都有这两种方法的示例。

我的自定义 std::ranges 迭代器缺少什么？

What am I missing in my custom std::ranges iterator?

c++

c++20

std-ranges