定义transform_view ::iterator的iterator_category的问题？

Question

该标准在[range.adaptors] 中定义了各种范围适配器，其中一些具有自己的迭代器类型。

为了规范这些迭代iterator_category的iterator_category，标准还规定了它们是如何定义的。 例如，在[range.transform.iterator-2]中， iterator_category的transform_view​::​iterator定义如下：

当且仅当Base模型forward_range时才定义成员typedef-name iterator_category 。 在这种情况下， iterator​::​iterator_category定义如下：让C表示类型iterator_traits<iterator_t<Base>>​::​iterator_category 。

如果is_lvalue_reference_v<invoke_result_t<F&, range_reference_t<Base>>>为true ，则

• 如果C模型derived_from<contiguous_iterator_tag> ， iterator_category表示random_access_iterator_tag ；

• 否则， iterator_category表示C 。

否则， iterator_category表示input_iterator_tag 。

但是这个定义似乎有一些问题，考虑以下情况：

vector v{1, 2, 3, 4, 5};
auto r = views::iota(0, 5) | 
         views::transform([&](int i) -> int& { return v[i]; });

using I = ranges::iterator_t<decltype(r)>;
static_assert(random_access_iterator<I>);
static_assert(same_as<I::iterator_concept, random_access_iterator_tag>);

static_assert(__detail::__cpp17_randacc_iterator<I>);
static_assert(same_as<I::iterator_category, input_iterator_tag>);

由于r在 C++20 中是完美的random_access_range ，它的迭代器模型random_access_iterator ，但是，根据上面的描述，由于iota_view::iterator_category只是input_iterator_tag ，因此iterator_category器I的 iterator_category 也只有input_iterator_tag 。

但显然，迭代器I满足LegacyRandomAccessIterator所有要求，所以它的iterator_category为random_access_iterator应该更合理。

这是标准缺陷吗？ 或者这背后有什么考量？

Answer 1

根据 C++20， transform_view的迭代器类别确定如下：

iterator​::​iterator_category定义如下：让C表示类型iterator_traits<iterator_t<Base>>​::​iterator_category 。

• 如果is_lvalue_reference_v<invoke_result_t<F&, range_reference_t<Base>>>为真，则
  • 如果C模型derived_from<contiguous_iterator_tag> ， iterator_category表示random_access_iterator_tag ；
  • 否则， iterator_category表示C 。
• 否则， iterator_category表示input_iterator_tag 。

因此，如果您的函子返回左值引用，则迭代器类别是从基本迭代器类型的迭代器类别派生而来的。 提供基本迭代器的基本范围是views::iota 。

然而，因为iota是一个纯右值范围（它的迭代器返回纯右值，而不是引用），它的iterator_category 不能是std::input_iterator_tag以外的任何东西。 所以在上面的transform_view文本中， C将是std::input_iterator_tag 。 因此， transform_view的类别将是std::input_iterator_tag ，无论您的函子返回什么。

当您使用基于std::ranges的代码时，您真的应该避免关心iterator_category 。 如果您知道您正在处理 C++20 范围，那么您应该使用iterator_concept 。