为什么 views::reverse 可以将 non-sized_range 转换为 size_range？

Question

在[range.sized#1]:

sized_­range 概念根据以下要求细化范围 范围内的元素数量可以在 amortized 中确定 恒定时间使用ranges​::​size。

template<class T>   
  concept sized_­range =
  range<T> &&
    requires(T& t) { ranges::size(t); };

标准规定获取ranges::sized_range 的大小保证在恒定时间内。考虑以下几点：

auto r1 = std::views::iota(0)
    | std::views::filter([](int x){ return x % 2 == 0; })
    | std::views::take(1'000'000);

r1 显然不是sized_range，因为不可能得到它的大小 常数时间，这也意味着我们使用ranges::size 来评估它的大小也是病态的。

但我偶然发现，如果我们在上面应用views::reverse，新的范围r2突然变成了sized_range，我们可以直接使用ranges::size来正确获取它的大小，godbolt：

auto r2 = r1 | views::reverse;

static_assert(!ranges::sized_range<decltype(r1)>);
static_assert( ranges::sized_range<decltype(r2)>);
std::cout << std::ranges::size(r2) << "\n"; // print 500'000

但是，很明显，新范围 r2 不是 sized_range，因为我们永远无法在恒定时间内获得它的大小，这似乎违反了标准的规定。

为什么views::reverse 可以将非sized_range 转换为sized_range？显然，这种转换不会对原始范围的大小产生任何影响。这是标准缺陷还是库错误？

Answer 1

要求是摊销恒定的，并不总是恒定的。

• take_view<...> 产生 counted_iterators。
• 所以reverse_view<take_view<...>> 产生reverse_iterator<counted_iterator<...>>
• counted_iterators 总是可以减去：你只需减去计数。
• 所以reverse_iterator<counted_iterator<...>> 也总是可以减去。
• ranges::size 是为其迭代器/哨兵模型 sized_sentinel_for 的任何范围定义的。其中包括reverse_view<take_view<...>>。

为满足摊销常数复杂性要求，reverse_view::begin 会在需要计算时缓存源范围的末尾（即，源范围不常见）。