使用 lambda 完美转发 pair.second

Question

为什么这个 sn-p 不能编译？

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>
#include <unordered_map>

namespace vw = std::ranges::views;

int main()
{
    auto get_second = [](auto&& pair) constexpr noexcept -> decltype(auto)
                      { return std::forward<decltype(pair)>(pair).second; };
    
    std::unordered_map<unsigned, std::pair<double, char> > m = {{5, {0., 'a'}}};
    

    for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
        c = 'b';

    for (auto const& pair : m)
        std::printf("(%u, (%.3f, %c))\n", pair.first, pair.second.first, pair.second.second);
}

错误，使用 gcc 是：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:16:53: error: cannot bind non-const lvalue reference of type 'std::pair<double, char>&' to an rvalue of type 'std::__success_type<std::pair<double, char> >::type' {aka 'std::pair<double, char>'}
   16 |     for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))
      |                                                     ^

-> decltype(auto) 不应该解析为std::pair<double, char>& 吗？如果我将-> decltype(auto) 替换为-> std::pair<double, char>&，它将按预期工作。

Answer 1

不应该将-> decltype(auto) 评估为std::pair<double, char>&？

没有。这是一个更简单的例子：

struct X {
    int i;
};

X x{42};
decltype(auto) i = x.i;

i 是 int 还是 int&？这是一个int。 decltype(auto) 通过将decltype(...) 应用于右侧来派生其类型。 decltype(x.i) 只是给你成员的类型，即int。

要获得int&，您必须这样做：

decltype(auto) i = (x.i);

因为现在我们得到的类型是decltype((x.i))，它产生int&。

decltype 有一个 special rule 用于无括号访问 - 所以添加括号可以避开它。这就是decltype(x.i) 和decltype((x.i)) 可能不同的原因。一旦我们回避那个，decltype 在类型为T 的左值上会产生类型T&。 x.i 是int 类型的左值，所以我们得到int&。

注意我说可以不同，而不是必须不同，如果成员i是int&类型，那么decltype(x.i)和decltype((x.i))应该是int&。

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回到原来的例子，您可以选择对返回的表达式加括号（并删除不必要的constexpr）：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> decltype(auto)
                  { return (FWD(pair).second); };

或者只是知道因为我们正在进行类成员访问，所以这永远不会是纯右值，所以我们可以简化为使用 auto&&（不需要额外的括号）：

auto get_second = [](auto&& pair) noexcept -> auto&&
                  { return FWD(pair).second; };

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标准库本身也提供了以下简称：

for (auto& [d, c] : m | vw::transform(get_second))

您可以改为：

for (auto& [d, c] : m | vw::values)

（或elements<1>，以防您需要其他元素）。

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最后，视图命名空间的短名称的典型选择是rv（而不是vw）。或者直接使用views。