我可以让 `std::ranges::views::elements` 在我的类型范围内工作吗

Question

考虑具有x、y 和z 值的Point 类型。如果我有一系列Point 对象，例如std::vector<Point>，我需要向Point 添加什么以使其与std::ranges::views::elements 范围适配器一起使用？

目的是做类似的事情

std::vector<Point> v{...};
for (auto x : v | std::ranges::views::elements<0>) {
    // do something with all `x` values
}

documentation 提到 std::ranges::views::elements 与“类似元组”的值一起使用。我假设它应该类似于我们如何制作我们的类型work with structured binding，但我似乎遗漏了一些东西

我已尝试使用以下代码

class Point {
    double x=0;
    double y=0;
    double z=0;
public:
    Point(double x, double y, double z) : x(x), y(y), z(z) {}

    template <std::size_t N>
    double get() const {
        if constexpr(N == 0)
            return x;
        else if constexpr(N == 1)
            return y;
        else if constexpr(N == 2)
            return z;
    }
};

namespace std {

template <>
struct tuple_size<Point> : std::integral_constant<std::size_t, 3> {};

template <std::size_t N>
struct tuple_element<N, Point> {
    using type = double;
};
}

这足以使结构化绑定工作，但std::ranges::views::elements 仍然不起作用。然后我想可能std::ranges::views::elements 需要std::get<n>(p) 才能工作，我在std 命名空间下面添加了一个专业化

template <std::size_t N>
double get(const Point &p) {
    if constexpr(N == 0)
        return p.get<0>();
    else if constexpr(N==1)
        return p.get<1>();
    else if constexpr(N==2)
        return p.get<2>();
}

现在可以使用 std::get(p) 来提取 x 值，但这对于 std::ranges::views::elements 来说还是不够的。要使一系列Point 对象与std::ranges::views::elements 一起工作，还需要什么？

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PS：我知道我可以在这里使用views::transform，但我在这里的主要目的是通用并理解这些东西是如何组合在一起的。通用并理解这些东西是如何组合在一起的.

Answer 1

我可以让std::ranges::views::elements 使用我的类型吗

不，你不能^†。

elements 的指定方式，在[range.elements.view] 中，受限于：

  template<class T, size_t N>
  concept has-tuple-element =                   // exposition only
    requires(T t) {
      typename tuple_size<T>::type;
      requires N < tuple_size_v<T>;
      typename tuple_element_t<N, T>;
      { get<N>(t) } -> convertible_­to<const tuple_element_t<N, T>&>;
    };

但我们必须牢记图书馆的一般规则，来自[contents]/3：

每当提到标准库中定义的名称x 时，除非另有明确说明，否则名称x 被假定为完全限定为::​std​::​x。例如，如果 Effects: 库函数F 的元素被描述为调用库函数G，则表示函数::​std​::​G。

get<N>(t) 不是对get 的无限制调用，而是对::std::get<N>(t) 的调用（没有“除非另有明确说明”）。

这意味着这是测试std::get<0>（用于keys），并且不会找到用户提供的结构化绑定支持（应该是成员e.get<0>() 或不合格的get<0>(e) in关联的命名空间）。您不能只是将重载添加到 std 中来完成这项工作。

所以...目前不支持。

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^†从技术上讲，如果您将 std::get<N>(Point) 的重载粘贴到命名空间 std 并确保它被定义之前 <ranges> 被包括在内，这将只是工作^TM。但这非常脆弱，因为您必须仔细控制包含顺序（您实际上不能这样做）并且涉及将重载添加到 std 中（您也不应该这样做，尤其是在这种情况下那些重载无论如何都不会帮助结构化绑定）。

Answer 2

目的是您在 your 命名空间（用于 ADL）中提供非成员 get 函数模板。这比结构化绑定更严格，后者也支持成员get。

您的专业化不起作用，因为它不是专业化：它是一个重载，因此在命名空间std 中是不允许的（实际上在<ranges> 中没有通过名称查找找到)。