为什么我不能使用istream_view和std::accumulate来总结我的输入？

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这个程序：

#include <ranges>
#include <numeric>
#include <iostream>

int main() {
    auto rng = std::ranges::istream_view<int>(std::cin);
    std::cout << std::accumulate(std::ranges::begin(rng), std::ranges::end(rng), 0);
}

应该对标准输入流上显示为文本的所有整数求和。但是 - 它不会编译。我知道std::ranges::begin()并std::ranges::end()存在，所以发生了什么？编译器告诉我它找不到合适的候选人；怎么了？

回答

从一开始到 C++17，in<algorithm>中的所有内容都基于迭代器对：你有一个iterator引用范围的开头和一个iterator引用范围的结尾，总是具有相同的类型。

在 C++20 中，这是通用的。一个范围现在由该迭代器的 aniterator和 asentinel表示 - 其sentinel本身实际上不需要是任何类型的迭代器，它只需要是一种可以与其对应的迭代器进行比较的类型（这就是sentinel_for概念）。

C++17 范围往往是†有效的 C++20 范围，但不一定是相反的方向。一个原因是能够拥有独特的sentinel类型，但还有其他原因也会影响这个问题（见下文）。

为了配合新模型，C++20 在std::ranges命名空间中添加了大量算法，它们采用 aniterator和 a sentinel，而不是两个iterators。例如，虽然我们一直都有：

template<class InputIterator, class T>
  constexpr InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last,
                               const T& value);

我们现在还有：

namespace ranges {
  template<input_­iterator I, sentinel_­for<I> S, class T, class Proj = identity>
    requires indirect_­binary_­predicate<ranges::equal_to, projected<I, Proj>, const T*>
    constexpr I find(I first, S last, const T& value, Proj proj = {});

  template<input_­range R, class T, class Proj = identity>
    requires indirect_­binary_­predicate<ranges::equal_to,
                                       projected<iterator_t<R>, Proj>, const T*>
    constexpr borrowed_iterator_t<R>
      find(R&& r, const T& value, Proj proj = {});
}

这里的第一个重载需要一个iterator/sentinel对，第二个重载需要一个范围。

虽然很多算法在 中添加了相应的重载std::ranges，但在<numeric>中的那些被排除在外。有std::accumulate但没有std::ranges::accumulate。因此，我们目前唯一可用的版本是采用迭代器对的版本。否则，你可以只写：

auto rng = std::ranges::istream_view<int>(std::cin);
std::cout << std::ranges::accumulate(rng, 0);

不幸的是，它std::ranges::istream_view是新的 C++20 范围之一，其标记类型与其迭代器类型不同，因此您不能传入rng.begin()和rng.end()传入std::accumulate两者。

这通常给您留下两个选项（三个，如果您包括等待 C++23，它希望有一个std::ranges::fold）：

  1. 编写您自己的基于范围和基于迭代器哨兵的算法。这fold很容易做到。

或者

  1. 有一个实用程序可以将 C++20 范围包装成与 C++17 兼容的范围：views::common. 所以你可以这样：
auto rng = std::ranges::istream_view<int>(ints) | std::views::common;
std::cout << std::accumulate(rng.begin(), rng.end(), 0);

除非在这种特定情况下。

istream_view的迭代器不可复制，在 C++17 中所有迭代器都必须是。因此，实际上并没有一种方法可以提供基于istream_view. 您需要适当的 C++20 范围支持。未来std::ranges::fold将支持仅移动视图和仅移动迭代器，但std::accumulate永远不会。

在这种情况下，只留下选项 1。

† C++20 迭代器需要是默认构造的，这不是 C++17 迭代器的要求。因此，具有不可默认构造的迭代器的 C++17 范围将不是有效的 C++20 范围。

  • @einpoklum Given that it prevents you from doing what you want to do, I would classify it as unfortunate, yes. If you don't, that's fine, but don't go around editing people's answers because you have different preferences on word choice -- that's not what editing is for.
以上是为什么我不能使用istream_view和std::accumulate来总结我的输入？的全部内容。
THE END
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