C++23 std::views::zip 給出對抽象基的引用的視圖時出錯 class

Question

給定這個程序，用g++-13 -std=c++2b test.cpp ：

……那是哪里……

g++-13 (Debian 13-20230106-1) 13.0.0 20230106 (experimental) [master r13-5040-g53add162511]

#include <array>
#include <ranges>

auto
main() -> int
{
    struct B    { virtual void foo() = 0; };
    struct D: B { virtual void foo() {}   };

    auto ds = std::array<D, 10>{};
    auto to_b = [](D const& d) -> B const& { return d; };
    auto bs = ds | std::views::transform(to_b);

    for (auto& b: bs) {} // OK

    auto zip = std::views::zip(ds, bs);

    for (auto&& pair: zip) {} // error

    return 0;
}

嘗試遍歷std::views::zip ，其中一個壓縮范圍應該是對抽象基礎 class 的引用...只是行不通。 錯誤是這些：

In file included from /usr/include/c++/13/bits/stl_algobase.h:64,
                 from /usr/include/c++/13/array:43,
                 from test.cpp:1:
/usr/include/c++/13/bits/stl_pair.h: In instantiation of ‘struct std::pair<main()::D, main()::B>’:
/usr/include/c++/13/type_traits:3744:12:   recursively required by substitution of ‘template<class _Tp1, class _Tp2> struct std::__common_reference_impl<_Tp1&&, _Tp2&, 1, std::void_t<typename std::__common_ref_impl<_Tp1&&, _Tp2&, void>::type> > [with _Tp1 = std::pair<main()::D&, const main()::B&>; _Tp2 = std::pair<main()::D, main()::B>]’
/usr/include/c++/13/type_traits:3744:12:   required from ‘struct std::common_reference<std::pair<main()::D&, const main()::B&>&&, std::pair<main()::D, main()::B>&>’
/usr/include/c++/13/type_traits:3724:11:   required by substitution of ‘template<class ... _Tp> using std::common_reference_t = typename std::common_reference::type [with _Tp = {std::pair<main()::D&, const main()::B&>&&, std::pair<main()::D, main()::B>&}]’
/usr/include/c++/13/bits/iterator_concepts.h:324:13:   required by substitution of ‘template<class _Iterator>  requires (__iter_without_nested_types<_Iterator>) && (__cpp17_input_iterator<_Iterator>) struct std::__iterator_traits<_Iter, void> [with _Iterator = std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false>]’
/usr/include/c++/13/bits/stl_iterator_base_types.h:177:12:   required from ‘struct std::iterator_traits<std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false> >’
/usr/include/c++/13/bits/iterator_concepts.h:211:4:   required by substitution of ‘template<class _Iter, class _Tp>  requires  __primary_traits_iter<_Iter> struct std::__detail::__iter_traits_impl<_Iter, _Tp> [with _Iter = std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false>; _Tp = std::incrementable_traits<std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false> >]’
/usr/include/c++/13/bits/iterator_concepts.h:224:13:   required by substitution of ‘template<class _Iter, class _Tp> using std::__detail::__iter_traits = typename std::__detail::__iter_traits_impl::type [with _Iter = std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false>; _Tp = std::incrementable_traits<std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false> >]’
/usr/include/c++/13/bits/iterator_concepts.h:227:13:   required by substitution of ‘template<class _Tp> using std::__detail::__iter_diff_t = typename std::__detail::__iter_traits_impl<_Tp, std::incrementable_traits<_Iter> >::type::difference_type [with _Tp = std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false>]’
/usr/include/c++/13/bits/iterator_concepts.h:232:11:   required by substitution of ‘template<class _Tp> using std::iter_difference_t = std::__detail::__iter_diff_t<typename std::remove_cvref<_Tp>::type> [with _Tp = std::ranges::zip_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> > >::_Iterator<false>]’
/usr/include/c++/13/ranges:4436:26:   required from ‘constexpr auto std::ranges::zip_view<_Vs>::end() requires !((__simple_view<_Vs> && ...)) [with _Vs = {std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, std::ranges::transform_view<std::ranges::ref_view<std::array<main()::D, 10> >, main()::<lambda(const main()::D&)> >}]’
test.cpp:18:20:   required from here
/usr/include/c++/13/bits/stl_pair.h:194:11: error: cannot declare field ‘std::pair<main()::D, main()::B>::second’ to be of abstract type ‘main()::B’
  194 |       _T2 second;                ///< The second member
      |           ^~~~~~
test.cpp:7:16: note:   because the following virtual functions are pure within ‘main()::B’:
    7 |         struct B    { virtual void foo() = 0; };
      |                ^
test.cpp:7:36: note:     ‘virtual void main()::B::foo()’
    7 |         struct B    { virtual void foo() = 0; };

這樣對嗎？ 我不認為我要的是std::pair<D, B> ； 我想我要的是std::pair<D&, B&> 。 我看不到我在哪里或應該在哪里導致構建抽象B 如果我是……我會完全理解這個錯誤，但我是……嗎？

我已經閱讀了關於std::views::zip的 2 篇標准論文以及關於reference s 和value_type問題的各種討論，但我沒有看到任何可以解釋這一點的內容。

所以，要么我錯過了標准論文和/或診斷中的一些關鍵細節（更有可能？）......或者libstdc++中可能有一個 gremlin（不太可能？）試圖在沒有時實例化pair<D, B>需要 - 無論如何我都會感謝精通的人的意見:)

Answer 1

迭代器不僅有reference （不幸的是命名，因為並不總是語言引用），它們還有一個value_type 。 在 Ranges 中，很多 model 都更加正式。 C++20輸入迭代器的核心概念是indirectly_readable ，其中關鍵部分基本上是：

• 一個迭代器有一個value_type
• 一個迭代器有一個reference ，這是你通過在const I上執行*ci得到的類型（注意const 。還要注意*i和*ci必須是相同的類型）
• reference&&和value_type&之間有一個共同的引用（注意& ）

您還可以看到其他要求，但這些是此處最相關的要求。 通常（但並不總是）， value_type只是remove_cvref_t<reference> 。 不是這種情況的一種情況是zip_view<Rs...> ，其中reference是tuple<range_reference_t<Rs>...>而value_type是tuple<range_value_t<Rs>...> 。

現在，對於transform示例，您的reference是B&並且value_type是B 。 這很好，因為通用參考要求將使用B& （而不是B ），並且您沒有做任何其他試圖構造B的事情（例如調用ranges::min或其他東西）。

但是對於zip示例，假設實際上我們只是在執行zip(bs) 。 在這里， reference將是tuple<B&> ，但是value_type是什么？ 好吧，它有點必須是tuple<B> ，但你不能制作tuple<B> ，所以它的格式不正確（在實際的 OP 中它是一個std::pair ，但最近對 always 進行了更改使用std::tuple ，區別在這里並不重要）。

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那么，好吧，我們實際上可以做什么？ 實際上我們無法生成另一種value_type 。 重用tuple<B&>是一個壞主意，它會破壞您使用的任何實際上想要具有值類型的算法。

唯一的選擇是......這里根本沒有value_type 。 有相當多的算法不使用value_type （其中最簡單的就是您要嘗試執行的for循環），並且不可否認，由於要求而無法支持這些算法有點糟糕。 .. 你沒有使用。 但這就是目前存在的設計，我認為它很難改變。

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所以解決方案實際上是盡量避免Abstract&的范圍。 Abstract*會工作得很好，因為你最終也會得到Abstract*的value_type 。 或reference_wrapper<Abstract> ，這至少會表明您沒有 null 指針。