为什么 std::sentinel_for 概念需要默认可构造性？答案

【问题标题】：Why does the std::sentinel_for concept require default constructability?为什么 std::sentinel_for 概念需要默认可构造性？
【发布时间】：2020-07-16 19:39:54
【问题描述】：

为什么新的std::sentinel_for 概念要求标记类型为default_initializable（通过semiregular）？这不排除了一大类有用的哨兵类型，其中默认构造没有任何意义？

例子：

//Iterate over a string until given character or '\0' is found
class char_sentinel
{
public:
    char_sentinel(char end) :
        end_character(end)
    { }

   friend bool operator==(const char* lhs, char_sentinel rhs)
   {
       return (*lhs == '\0') || (*lhs == rhs.end_character);
   }

   friend bool operator!=(const char* lhs, char_sentinel rhs) { ... }
   friend bool operator==(char_sentinel lhs, const char* rhs) { ... }
   friend bool operator!=(char_sentinel lhs, const char* rhs) { ... }

private:
    char end_character; 
};

我知道我可以添加一个初始化为 '\0' 的默认构造函数，但如果我认为这是对结构的滥用并想阻止它呢？

【问题讨论】：

重复链接中的解释仅将问题转移到“为什么不是所有迭代器都需要默认构造？”。为什么输入迭代器也不需要是默认可构造的？
我们也有人在 cpplang Slack 上提问，我不知道答案。关于ostream_iterator 的链接问题（它是一个迭代器而不是哨兵，并且它本身也不是哨兵因为 it isn't default-constructible）根本不是这个问题的重复。跨度>
@Quuxplusone 更重要的是，它也不是哨兵，因为它没有（而且从来没有，与默认构造函数不同）相等。但是“为什么输出迭代器需要默认可构造”这个问题实际上与“为什么哨兵需要默认可构造”非常相似，并且具有相同的答案（除了我们删除了之前的限制）。

标签： c++ language-lawyer c++20 c++-standard-library c++-concepts

【解决方案1】：

虽然这不是 this question 的严格重复，但我的回答在很大程度上仍然适用。

关于类型行为方式的 Elements of Programming 设计理念是它们应该是regular，EoP 定义为：

T的计算基础包括相等、赋值、析构函数、默认构造函数、复制构造函数、全序（或默认全序）和底层类型

我认为随着时间的推移，这个定义已被证明不是最有用的定义。许多算法不需要相等，因此semiregular。但在许多情况下，即使是默认构造也不是必需的。

虽然我们从 P2325R3 中的输入迭代器、输出迭代器和视图中删除了默认构造要求，但该论文没有涉及（甚至讨论）标记。哨兵的论点在很大程度上是相同的——它不是一个重要的要求，算法也不需要它——但我们只是没有追求将sentinel_for从需要semiregular弱化为只需要copyable。我不确定我们是否有充分的理由避免这样做，除了不值得这样做，因为无论如何编写哨兵的频率都低于迭代器。

【讨论】：