遍历容器或范围-constness问题

Question

我正在尝试编写一个模板函数，用于计算某个集合中所有元素的总和-该集合可以指定为普通的STL容器或ranges-v3的范围。(如下所示，实际函数有点更加通用) 我认为这将起作用：

template <typename Range, typename Ret, typename Func>
std::pair<Ret, int> sum(const Range& range, Ret zero, Func extract) {
  using It = decltype(range.begin());
  Ret sum = zero;
  int numElements = 0;
  for (It it = range.begin(); it != range.end(); ++it) {
    sum += extract(*it);
    ++numElements;
  }
  return { sum, numElements };
}

这确实适用于STL元素，但不适用于范围。这给了我一个非常长的错误：

<this file, at line 'using It'> error C2662: 'ranges::v3::basic_iterator<ranges::v3::adaptor_cursor<ranges::v3::basic_iterator<ranges::v3::adaptor_cursor<std::_Tree_const_iterator<std::_Tree_val<std::_Tree_simple_types<_Ty>>>,ranges::v3::iter_transform_view<Rng,ranges::v3::indirected<Fun>>::adaptor<false>>>,ranges::v3::remove_if_view<ranges::v3::transform_view<Rng,Fun>,ranges::v3::logical_negate_<EnemyGroup::stepUpdate::<lambda_c582fb1297dce111c4572cef649d86b9>>>::adaptor>> ranges::v3::view_facade<Derived,ranges::v3::finite>::begin<Derived,false,0x0>(void)': cannot convert 'this' pointer from 'const Range' to 'ranges::v3::view_facade<Derived,ranges::v3::finite> &'
note: Conversion loses qualifiers

起初，我以为这是ranges-v3的vs2015分支的一些缺陷。没有多想，我只是草草地打了一个快速解决方法：

template <typename Range, typename Ret, typename Func>
std::pair<Ret, int> sum(const Range& range, Ret zero, Func extract) {
  using It = decltype(const_cast<Range*>(&range)->begin());
  Ret sum = zero;
  int numElements = 0;
  for (It it = const_cast<Range*>(&range)->begin(); it != const_cast<Range*>(&range)->end(); ++it) {
    //sum += extract(std::as_const(*it)); (does not work either, converts to void)
    sum += extract(*it);
    ++numElements;
  }
  return { sum, numElements };
}

但是，最新的MSVC版本刚刚从预览版中发布，支持ranges的主分支。然而，以上错误仍然存在。

使用ranges对象作为const&是否是错误的？我知道这些对象很轻量级，容易复制，但使用const引用不应该有影响，对吧？另一方面，如果传递了具体的STL容器，我需要将其传递为const&。

如果使用const&是不正确的，那么是否有一种简单的方法可以使函数能够处理容器和ranges，而不需要在调用点编写任何内容（例如调用view::all）？

我正在使用Visual Studio Community 2017，版本15.9.3。请注意，在15.9之前，range-v3在其主分支上不受支持。

由于您询问我如何确切地调用它。我的实际代码很复杂，但我将其缩减为这个小例子：

#include <set>
#include <range/v3/view/filter.hpp>

template <typename Range, typename Ret, typename Func>
std::pair<Ret, int> sum(const Range& range, Ret zero, Func extract) {
  using It = decltype(range.begin());
  Ret sum = zero;
  int numElements = 0;
  for (It it = range.begin(); it != range.end(); ++it) {
    sum += extract(*it);
    ++numElements;
  }
  return { sum, numElements };
}

int main() {
  std::set<int*> units;
  auto [vsum, num] = sum(
    units | ranges::v3::view::filter([](const int* eu) { return *eu>0; }),
    0,
    [](const int* eu) { return *eu/2; }
  );
}

这给我带来了与上述相同的转换错误。

- CygnusX1

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使用cbegin()而不是begin()有帮助吗？ - perivesta

我也曾这样想，但很快我就学会了'cbegin': is not a member of 'ranges::v3::remove_if_view.......。 - CygnusX1

std::cbegin/ranges::cbegin 这个免费函数能用吗？ - felix

你能否添加你包含的ranges-v3头文件、你创建的range以及如何使用它调用你的sum函数？我尝试了for (const auto& v : range) { sum += extract(v);，并且在我的自己的range库中使用const range可以工作，但是使用迭代器时却不行（无法解释为什么）。 - Ted Lyngmo

@TedLyngmo 我提供了一个完整的例子。 - CygnusX1

Answer 1

并非所有的范围都是const可迭代的。也就是说，存在一些范围类型T，其中const T并不是一个范围。 filter是经典示例：它需要缓存从begin返回的迭代器的值，以便将来的调用为O（1）（请参见http：// eel.is/c++draft/range.filter.view＃6 ）。因此，如果begin是const成员函数，则会违反标准库策略，即const成员可从多个线程调用而不引入数据竞争。

因此，const Range&对于接受通用的Range参数并不是惯用语法，就像接受“我不打算修改的容器”一样。我们建议接受Range参数的函数通过转发引用进行接受。如果您更改程序为：

#include <set>
#include <range/v3/view/filter.hpp>

template <typename Range, typename Ret, typename Func>
std::pair<Ret, int> sum(Range&& range, Ret zero, Func extract) { // Note "Range&&"
  Ret sum = zero;
  int numElements = 0;
  for (auto&& e : range) {
    sum += extract(e);
    ++numElements;
  }
  return { sum, numElements };
}

int main() {
  std::set<int*> units;
  auto [vsum, num] = sum(
    units | ranges::v3::view::filter([](const int* eu) { return *eu>0; }),
    0,
    [](const int* eu) { return *eu/2; }
  );
}

它将会正确编译并运行。

- Casey