为什么 range::unique_copy 不能与 std::ostream_iterator 一起使用？答案

【问题标题】：Why ranges::unique_copy cannot work with std::ostream_iterator?为什么 range::unique_copy 不能与 std::ostream_iterator 一起使用？
【发布时间】：2021-08-14 16:59:22
【问题描述】：

在[alg.unique]中，ranges::unique_copy的签名定义为：

template<input_iterator I, sentinel_for<I> S, weakly_incrementable O, class Proj = identity,
         indirect_equivalence_relation<projected<I, Proj>> C = ranges::equal_to>
  requires indirectly_copyable<I, O> &&
           (forward_iterator<I> ||
            (input_iterator<O> && same_as<iter_value_t<I>, iter_value_t<O>>) ||
            indirectly_copyable_storable<I, O>)
  constexpr ranges::unique_copy_result<I, O>
    ranges::unique_copy(I first, S last, O result, C comp = {}, Proj proj = {});

但是我发现当I只是一个input_iterator而O只是一个output_iterator时，下面的代码编译失败：

std::istringstream str("42 42 42");
std::ranges::unique_copy(
  std::istream_iterator<int>(str), 
  std::istream_iterator<int>(),
  std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));

gcc 和 msvc 都使用 (godbolt) 拒绝它：

error: no type named 'value_type' in 'using type = struct std::indirectly_readable_traits<std::ostream_iterator<int> >' {aka 'struct std::indirectly_readable_traits<std::ostream_iterator<int> >'}
 1436 |                            && same_as<iter_value_t<_Iter>, iter_value_t<_Out>>)

奇怪的是，这里的错误信息并没有显示constraints not satisfied，它只是在实例化same_as<iter_value_t<_Iter>, iter_value_t<_Out>时抱怨indirectly_readable_traits<ostream_iterator<int>>中没有value_type。

为什么上面的代码在 C++20 中格式不正确？

【问题讨论】：

标签： c++ stl iterator c++20

【解决方案1】：

这是两个实现中的错误。两者都包含相当于

if constexpr (input_iterator<O> && same_as<iter_value_t<I>, iter_value_t<O>>)

在约束中这很好，因为通过短路逐渐检查约束满足（并且在任何情况下替换失败只会导致约束评估为false），所以如果O不是输入迭代器，我们不会询问其（可能不存在的）值类型。在if constexpr 中没有短路，因此整个表达式被替换为当场不正确。

【讨论】：