contiguous_range 总是一个sized_range 吗？

Question

我对 C++20 中的范围库有以下疑问：

让std::ranges::contiguous_range<T> 代表一个任意类型的T。

我可以假设std::ranges::sized_range<T>吗？

Answer 1

不，不是每个contiguous_range 都是sized_range。

最简单的例子是一个以空字符结尾的字符串。它是连续的，但我们不知道它在O(1) 时间的大小。我们可以很容易地使用哨兵来表示这样的事情：

struct ntbs_sentinel {
    bool operator==(char const* p) const {
        return *p == '\0';
    }
};

struct ntbs {
    char const* p;
    char const* begin() const { return p; }
    ntbs_sentinel end() const { return {}; }
};

static_assert(std::ranges::contiguous_range<ntbs>);
static_assert(!std::ranges::sized_range<ntbs>);

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另一个例子是，给定一些std::string 对象s 和一些谓词p，或者：

• s | std::views::take_while(p)
• s | std::views::drop_while(p)

这里的结果范围仍然是连续的，但我们不知道它在哪里结束（在第一种情况下）或从哪里开始（在第二种情况下），所以我们不知道它的大小。

Answer 2

由于存在哨兵，contiguous_range<T> 不足以被视为sized_range<T>。但是，如果将contiguous_range<T> 与common_range<T> 结合使用（这要求哨兵是迭代器），那么sized_range<T> 也必须为真。

这是逻辑。 contiguous_range<T> 也是 random_access_range<T>。 random_access_range<T> 部分表示 random_access_iterator<iterator_t<T>> is true. common_range<T> means that is_same<iterator_t<T>, sentinel_t<T>>。因此，random_access_iterator<sentinel_t<T>> 也必须为真。

现在，random_access_iterator<It> imposes a requirement std::sized_sentinel_for<I, I> 是真的。由于iterator_t<T> 和sentinel_t<T> 是同一类型，这意味着std::sized_sentinel_for<sentinel_t<T>, iterator_t<T>> 也必须为真。

那么，让我们看看sized_range<T>。这要求std::ranges::size(t) 对T 类型的t 有效。

ranges::size<T> is valid if T models ranges::forward_range<T>（确实如此）和 sentinel_t<T> 和 iterator_t<T> models std::sized_sentinel_for<sentinel_t<T>, iterator_t<T>>。

如前所述，确实如此。

Answer 3

没有。

contiguous_range 是：

template<class T>
concept contiguous_range =
  ranges::random_access_range<T> &&
  std::contiguous_iterator<ranges::iterator_t<T>> &&
  requires(T& t) {
    { ranges::data(t) } ->
      std::same_as<std::add_pointer_t<ranges::range_reference_t<T>>>;
  };

如你所见，requiresrandom_access_range，即：

template<class T>
concept random_access_range =
  ranges::bidirectional_range<T> && std::random_access_iterator<ranges::iterator_t<T>>;

另一方面，requiresbidirectional_range，即：

template<class T>
concept bidirectional_range =
  ranges::forward_range<T> && std::bidirectional_iterator<ranges::iterator_t<T>>;

其中requiresforward_range，即：

template<class T>
concept forward_range =
  range::input_range<T> && std::forward_iterator<ranges::iterator_t<T>>;

还有那个requiresinput_range，所以它需要：

template<class T>
concept input_range =
  ranges::range<T> && std::input_iterator<ranges::iterator_t<T>>;

虽然range 只有requires ，但std::ranges::begin() 和std::ranges::end() 对给定的T 有效。

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你可以和std::XXX_iterators 玩类似的游戏。 std::ranges::size 无处可寻（启用 sized_range）。