C++ 自定义范围类型 MSVC 可以编译，但 G++ 不能

Question

我正在使用 Visual Studio 2019 来学习 C++，因为它是一个很棒的 IDE，可以当场发现错误。我下面的程序没有显示错误并且使用 MSVC 编译得很好，但是当我尝试使用 G++ 10.1 编译时它不会这样做

#include <cstdio>

class FiboIterator {
    int current{ 1 };
    int last{ 1 };
public:
    bool operator!=(int x) const {
        return x >= current;
    }
    FiboIterator& operator++() {
        const auto tmp = current;
        current += last;
        last = tmp;
        return *this;
    }
    int operator*() {
        return current;
    }
};

class FiboRange {
    const int max;
public:
    explicit FiboRange(int max): max{max} {}
    FiboIterator begin() const {
        return FiboIterator{};
    }
    int end() const {
        return max;
    }
};

int main() {
    for (const auto i : FiboRange{ 5000 }) {
        printf("%d ", i);
    }
}

g++ 输出以下消息：

main.cpp: In function 'int main()':
main.cpp:34:38: error: inconsistent begin/end types in range-based 'for' statement: 'FiboIterator' and 'int'
   34 |  for (const auto i : FiboRange{ 5000 }) {
      |                                      ^
main.cpp:34:38: error: conversion from 'int' to non-scalar type 'FiboIterator' requested
main.cpp:34:38: error: no match for 'operator!=' (operand types are 'FiboIterator' and 'FiboIterator')
main.cpp:7:7: note: candidate: 'bool FiboIterator::operator!=(int) const'
    7 |  bool operator!=(int x) const {
      |       ^~~~~~~~
main.cpp:7:22: note:   no known conversion for argument 1 from 'FiboIterator' to 'int'
    7 |  bool operator!=(int x) const {
      |                  ~~~~^

MSVC 和 G++ 之间有显着差异吗？如果我想让自定义范围适用于 G++，我应该如何更改我的代码？谢谢。

Answer 1

我同意@vlad-from-moscow，这可能是一个 MSVC 错误，因为 Visual Studio 2019 的默认设置是 C++14。它不应该编译。

您的代码自 c++17 以来是正确的。 如果您使用 c++17，您的代码将在 GCC 和 CLang 上编译。

基于范围的for循环的实现发生了变化。

C++11：

{
   auto && __range = range_expression ; 
   for (auto __begin = begin_expr, __end = end_expr; 
       __begin != __end; ++__begin) { 
       range_declaration = *__begin; 
       loop_statement 
   }
} 

C++17：

{        
    auto && __range = range_expression ; 
    auto __begin = begin_expr ;
    auto __end = end_expr ;
    for ( ; __begin != __end; ++__begin) { 
        range_declaration = *__begin; 
        loop_statement 
    } 
}

开始迭代器的类型为 FiboIterator，结束迭代器的类型为 int。

// c++11 version fails, auto can't deduce type
auto __begin = begin_expr, __end = end_expr; // an error here

// C++17 version works fine, they are different types.
auto __begin = begin_expr ;
auto __end = end_expr;

如果你不想使用 C++17，那么你应该让 begin 和 end 的返回类型和 FiboIterator 的比较运算符相同。

#include <cstdio>

class FiboIterator {
    int current{ 1 };
    int last{ 1 };
public:
    FiboIterator(int x=1) : current{x} {}

    bool operator!=(FiboIterator x) const {
        return x.current >= current;
    }
    FiboIterator& operator++() {
        const auto tmp = current;
        current += last;
        last = tmp;
        return *this;
    }
    int operator*() {
        return current;
    }
};

class FiboRange {
    const int max;
public:
    explicit FiboRange(int max): max{max} {}

    FiboIterator begin() const {
        return FiboIterator{};
    }
    FiboIterator end() const {
        return FiboIterator{max};
    }
};

Answer 2

好像是MS VS的bug。

特别是基于范围的 for 循环被转换为类似语句

for ( auto __begin = begin-expr,
__end = end-expr;
__begin != __end;
++__begin )

那就是使用了声明

auto __begin = begin-expr, __end = end-expr;

但是你的函数 begin 和 end 有不同的返回类型。

FiboIterator begin() const {
    return FiboIterator{};
}
int end() const {
    return max;
}

所以你不能在这样的声明中使用占位符说明符auto。