Range v3 中的 Readable 概念到底是什么？

Question

我编写了一个类似迭代器的类，但由于某种原因，它没有通过 Range v3 中定义的 Readable 概念。我不知道为什么，我想看看我到底需要怎么做 修改语法（和语义）以实现概念。

根据 Range v3，迭代器可读的最低语法要求是什么？可以写一组必须编译的语句吗？ （见下面的例子）

我有一个迭代器 It，我可以用它做一些基本的事情（我称之为“可读”），但它没有通过概念检查：

#include <range/v3/all.hpp>
...
    It i; // ok
    typename It::value_type val = *i; // ok
    typename It::reference ref = *i;   // ok
    typename It::value_type val2{ref}; // ok
    static_assert( ranges::CommonReference<typename It::reference&&, typename It::value_type&>{} ); // ok
    static_assert( ranges::Readable<It>{} ); // error: static assertion failed

还有哪些涉及i 的构造我可以写出很明显It 不可读？ 换句话说，什么泛型代码只能编译且仅当迭代器是 Range v3-Readable？

在很多地方，它说“如果它的行为像一个指针，那么它是可读的”，但我找不到我的迭代器有什么问题。当我看到需要编译的代码时，我就能明白哪里出了问题？

我正在尝试调试为什么我的迭代器无法满足概念（因此被范围 v3 函数拒绝）。请注意，It 和 std::vector<bool>::iterator 都可以。

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Range v3 中的可读概念代码https://ericniebler.github.io/range-v3/structranges_1_1v3_1_1concepts_1_1_readable.html 类似于https://en.cppreference.com/w/cpp/experimental/ranges/iterator/Readable

（我使用的是 0.5.0 [Fedora30] 版本）

template < class In >

concept bool Readable =
  requires {
    typename ranges::value_type_t<In>;
    typename ranges::reference_t<In>;
    typename ranges::rvalue_reference_t<In>;
  } &&
  CommonReference<ranges::reference_t<In>&&, ranges::value_type_t<In>&> &&
  CommonReference<ranges::reference_t<In>&&, ranges::rvalue_reference_t<In>&&> &&
  CommonReference<ranges::rvalue_reference_t<In>&&, const ranges::value_type_t<In>&>;

所以看起来迭代器必须（或可以推断）value_t<It>，从It::value_type 中提取，reference_t<It> 从It::reference 中提取。

我不知道rvalue_reference_t 是如何推导出来的，也不知道CommonReference 在语法约束方面的含义。

Answer 1

对于在 range-v3 中为 Readable 建模的迭代器，它需要：

• 可通过有意义的operator * 取消引用
• 具有readable_traits 的特化或具有定义关联值类型的公共成员类型value_type 或element_type。

我能想到的最简单的Readable用户自定义类型是：

#include <range/v3/all.hpp>

template <typename T>
class It
{
public:
  using value_type = T;

private:
  T x;

public:
  T operator *() const { return x; }
};

static_assert( ranges::Readable<It<int>>{} );

使用 range-v3 版本 0.3.5 (https://godbolt.org/z/JMkODj) 编译干净。

在 range-v3 的版本 1 中，Readable 不再是类型，而是可转换为 bool 的 constexpr 值，因此在这种情况下正确的断言是：

static_assert( ranges::Readable<It<int>> );

value_type 和operator * 返回的值不必相同。但是，它们必须在某种意义上是可相互转换的，算法才能工作。这就是CommonReference 概念发挥作用的地方。这个概念基本上要求两种类型共享一个“公共引用类型”，两者都可以转换为。它本质上委托给common_reference 类型特征，其行为在cppreference 中有详细描述（但是请注意，所描述的内容是针对范围 TS 中的内容，可能与range-v3 库）。

实际上，Readable 的概念可以通过在 operator * 返回的类型中定义一个转换运算符来满足。这是一个通过测试的简单示例 (https://godbolt.org/z/5KkNpv)：

#include <range/v3/all.hpp>

template <typename T>
class It
{
private:
  class Proxy
  {
  private:
    T &x;

  public:
    Proxy(T &x_) : x(x_) {}

    operator T &() const { return x; }
  };

public:
  using value_type = T;

private:
  T x;

public:
  Proxy operator *() { return {x}; }
};

static_assert( ranges::Readable<It<bool>>{} );