为什么每个循环的 c++ 接受 r 值但 std::ranges 不接受？

Question

像这样的语句编译没有错误：

for (int i : std::vector<int>({0, 1}))
  std::cout << i;

但是像这样的声明不会：

std::vector<int>({0, 1}) |
  std::views::filter([](int i) { return true; });

为什么每个循环都允许 r 值但 std::range 管道中不允许？有没有一种方法可以使类似第二个的东西工作，而无需声明变量？

Answer 1

for-loop 工作正常，因为 vector<int>（右值）在评估循环时有效。

第二个代码片段有 2 个问题：

如果不是 vector<int> 右值，对象不能悬挂（左值）或将引用保存到不能悬挂的其他对象中，这将起作用。

例如：

auto vec = std::vector<int>({0, 1});
auto vw = vec | std::ranges::views::filter([](int i) { std::cout << i; return true; });

或者你可以传递一个引用了 non-dangling vector<int> 对象的右值，比如 std::span:

auto vec = std::vector<int>({0, 1});
auto vw = span{vec} | std::ranges::views::filter([](int i) { std::cout << i; return true; })

这里，std::span仍然是一个右值，但是编译器接受了它，因为std::span的作者已经为它创建了一个例外。

对于引用其他内容（通常是视图）的自定义类型，您可以通过创建模板变量的特化来创建自己的异常 enable_borrowed_range。

在矢量的情况下，它看起来像这样（但不要这样做！）：

template<> // don't do this
inline constexpr bool ranges::enable_borrowed_range<std::vector<int>> = true;

您的代码现在可以编译，但它会触发未定义的行为，因为一旦对视图求值，向量就会悬空。

Answer 2

这适用于最新的 MSVC STL 和 libstdc++ (demo), thanks to P2415R2。

在 P2415R2 之前，filter_view 始终通过引用（通过 ref_view）存储基础 vector。存储 vector 的副本被认为是不明智的。因为视图应该是廉价复制、廉价移动和廉价销毁。存储 vector 的副本会导致意外的性能损失。

并且由于生命周期问题，引用右值没有意义 vector。

但 P2415R2 指出，视图也可以是 non-copyable，同时移动成本和销毁成本也相当低。

因此 P2415R2 引入了 owning_view，一个存储范围右值副本的 non-copyable 视图，并使标准范围适配器使用该视图。

最终结果是，从 vector 右值创建 filter_view 适用于实现 P2415R2 的标准库实现。

Why does c++ for each loops accept r-values but std::ranges do not?