std::ranges::find_if - std::common_reference 中没有类型答案

【问题标题】：std::ranges::find_if - no type in std::common_referencestd::ranges::find_if - std::common_reference 中没有类型
【发布时间】：2022-02-17 00:17:16
【问题描述】：

我使用 SG14 flat_map 作为容器。

按照标准映射，它采用Key 和Value 模板参数。

然而，与标准映射不同，它不会将std::pair<Key, Value> 存储在二叉搜索树中，而是将键和值存储在两个单独的容器中（附加的模板参数默认为std::vector）

template<
    class Key,
    class Mapped,
    class Compare = std::less<Key>,
    class KeyContainer = std::vector<Key>,
    class MappedContainer = std::vector<Mapped>
>
class flat_map

然后它定义了一些类型如下：

using key_type = Key;
using mapped_type = Mapped;
using value_type = std::pair<const Key, Mapped>;
using key_compare = Compare;
using const_key_reference = typename KeyContainer::const_reference;
using mapped_reference = typename MappedContainer::reference;
using const_mapped_reference = typename MappedContainer::const_reference;
using reference = std::pair<const_key_reference, mapped_reference>;
using const_reference = std::pair<const_key_reference, const_mapped_reference>;

如果我尝试在flat_map 上使用std::ranges::find_if，则会收到错误消息：

error: no type named ‘type’ in 
    ‘struct std::common_reference<std::pair<const Key&, const Value&>&&, 
                                  std::pair<const Key, Value>&>’
  121 | auto it = std::ranges::find_if(map, [](auto& kv) { return kv.second.name == "foo"; });
      |           ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

如果我使用非范围 find_if，一切都“正常工作”

auto it = std::find_if(map.begin(), map.end(), [](auto& kv) { return kv.second.name == "foo"; });

为什么std::ranges::find_if 不起作用？

godbolt 示例：https://godbolt.org/z/r93f7qozr

编辑：

@Brian 提供了一个成功编译的示例 - 尽管与我的略有不同 - 特别是我的地图是 const，我将 lambda 参数作为 const ref...

这引出了问题：

为什么 const range 和 const auto& lambda 参数的组合无法编译，而传递可变范围有效并按值获取 lambda 参数有效？
我相信将非范围 std::find_if 算法的 lambda 参数按值（auto 而不是 const auto&）会被认为是一种反模式，因为这会导致每个元素都被复制 -因此应该首选使用const auto&... 最小意外原则意味着我认为std::ranges 的情况也是如此 - 不是这样吗？

【问题讨论】：

1) 请提供minimal reproducible example 2) can't reproduce、stdext::flat_map 似乎可以在 GCC 和 clang 中继上与 std::ranges::find_if 一起正常工作。
你也可以看看可能的实现here。也许将它复制到一个新文件上，这样您就可以四处看看问题是否是flat_map 缺少某些东西（别名成员、operator* 等成员函数等）。
@Brian 请在此处找到示例：godbolt.org/z/r93f7qozr（我已经更新了问题以包含链接）...特别是我和你的区别在于地图是 const，而我将 lambda 参数作为 const ref
@SteveLorimer 太好了，很高兴我们缩小了范围！可能值得注意的是，non-const references and a mutable map 会出现同样的错误，而const references and a mutable map 会出现不。
注意，我会把它写成auto it1 = std::ranges::find(map, 0, &decltype(map)::value_type::second);，但无论如何，这也行不通。你得到了很多没有满足的要求，比如 "no type named 'type' in 'struct std::common_reference<:pair int const>&&, std::pair&>'"

标签： c++ c++20 std-ranges

【解决方案1】：

为什么const range 和 const auto& lambda 的组合参数无法编译，而传递可变范围有效并且按值获取 lambda 参数有效吗？

首先，flat_map的迭代器的operator*()定义如下：

reference operator*() const {
  return reference{*kit_, *vit_};
}

而reference的类型是pair，也就是说operator*()会返回一个pair的prvalue，所以lambda的参数类型不能是auto&，也就是左值引用，因为它不能绑定右值。

第二，const flat_map没有建模input_range的概念，即它的迭代器没有建模需要input_iterator的indirectly_readable需要common_reference_with<iter_reference_t<In>&&, iter_value_t<In>&>，前者是pair<const int&, const int&>&&，后者是pair<const int, int>&，两者都没有common_reference。

解决方法是为它们定义 common_reference，就像 P2321 所做的那样（这也意味着您的代码在 C++23 中格式正确）：

template<class T1, class T2, class U1, class U2,
         template<class> class TQual, template<class> class UQual>
  requires requires { typename pair<common_reference_t<TQual<T1>, UQual<U1>>,
                                    common_reference_t<TQual<T2>, UQual<U2>>>; }
struct basic_common_reference<pair<T1, T2>, pair<U1, U2>, TQual, UQual> {
  using type = pair<common_reference_t<TQual<T1>, UQual<U1>>,
                    common_reference_t<TQual<T2>, UQual<U2>>>;
};

common_reference详情可以参考this question。

【讨论】：