std::ranges::make_heap 的约束是什么？答案

【问题标题】：what are the constraints for std::ranges::make_heap?std::ranges::make_heap 的约束是什么？
【发布时间】：2021-02-18 20:20:30
【问题描述】：

以下代码适用于 gcc：

struct S {
  int i, j;
  auto operator<(const S& s) const {
    return i < s.i;
  };
};
std::vector<S> v;
std::make_heap(v.begin(), v.end());

但是当我切换到 C++20 的范围算法时：

std::ranges::make_heap(v);

I got this compiler error:

source>:14:27: error: no match for call to '(const std::ranges::__make_heap_fn) (std::vector<S>&)'
14 |   std::ranges::make_heap(v);
   |    
                   ^

似乎struct S 不满足ranges::make_heap 的要求，但我不知道具体是什么，有人可以帮忙吗？

【问题讨论】：

在错误消息中找到预期的重载，并查看针对该重载详细说明的失败约束。

标签： c++ c++20 std-ranges

【解决方案1】：

std::ranges::make_heap 使用std::ranges::less，它有一个约束：

与 std::less 不同，std::ranges::less 要求所有六个比较运算符 <、<=、>、>=、== 和 != 都有效（通过 totally_ordered_with 约束） .

您的类型S 没有相等运算符； spaceship 运算符仅提供其他比较运算符。*

要解决此问题，请为您的类型提供 operator==：

constexpr auto operator==(const S& s) const {
  return i == s.i;
}

神栓链接：https://godbolt.org/z/cGfrxs

* operator<=> 出于性能原因并不暗示 operator==，因为 operator== 可以短路集合，而 operator<=> 不能。但是，从 https://en.cppreference.com/w/cpp/language/default_comparisons 中，我们看到默认的 operator<=> 也将隐式默认 operator==。

我是怎么想出来的？您的代码的错误消息包括以下内容（由我修剪和包装）：

note: the expression 'is_invocable_v<_Fn, _Args ...>
    [with _Fn = std::ranges::less&; _Args = {value_type&, value_type&}]'
    evaluated to 'false'
  338 |     concept invocable = is_invocable_v<_Fn, _Args...>;
      |                         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这意味着std::ranges::make_heap 发现它不能为我们的类型调用std::ranges::less。对向量的value_type 重复此错误消息调查std::ranges::less 会产生：

note: no operand of the disjunction is satisfied
  123 |       requires totally_ordered_with<_Tp, _Up>
      |                ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  124 |         || __detail::__less_builtin_ptr_cmp<_Tp, _Up>

此时，编译器正在努力告诉我们我们不满意 totally_ordered_with，这意味着是时候查看概念文档和 std::ranges::less 的文档了。

【讨论】：

添加== 确实解决了这里的问题，但我认为解释不正确。例如如果<=> 是默认的，则为works。
@cigien 实际上，宇宙飞船操作符的工作方式与我想象的有点不同，如果它是默认的，它会提供一个operator==。来自en.cppreference.com/w/cpp/language/default_comparisons ：“如果operator<=> 是默认的，而operator== 根本没有声明，那么operator== 是隐式默认的。”
啊，不错。我认为这解释了它:) 你可能想提一下。类似“因为你有一个非默认的<=>，所以不会生成==”。