New Type Functions/Utilities for Dealing with Ranges in C++20

Generic Types of Ranges

  类型萃取从字面意思上来说其实就是帮助我们挑选某个对象的类型，筛选特定的对象来做特定的事。可以先来回顾一下以前的写法。

1. #include <vector>
2. #include <iterator>
4. int main() {
5.     std::vector v{1, 2, 3};
6.     using iterator_type = std::vector<int>::iterator;
8.     using difference_type = std::iterator_traits<iterator_type>::difference_type;
9.     using iterator_catogory = std::iterator_traits<iterator_type>::iterator_category;
10.     using pointer = std::iterator_traits<iterator_type>::pointer;
11.     using reference = std::iterator_traits<iterator_type>::reference;
12.     using value_type = std::iterator_traits<iterator_type>::value_type;
13. }

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  到了C++20，我们有了ranges，我们有了更多强大的工具，可以说它们是处理ranges的强大工具，我们来看看具体的内容。

  通过上图，很多内容都直观明了，为了避免晦涩难懂的抽象话术，我们通过代码来看看具体用法。

1. #include <vector>
2. #include <ranges>
3. #include <algorithm>
4. #include <iterator>
5. #include <type_traits>
8. int main() {
9.     std::vector v{10, 20, 30};
11.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>::difference_type,
12.                   std::iterator_traits<decltype(v)::iterator>::difference_type>); // OK
13.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>::pointer,
14.                   std::iterator_traits<decltype(v)::iterator>::pointer>); // OK
15.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>::reference,
16.                   std::iterator_traits<decltype(v)::iterator>::reference>); // OK
17.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>::value_type,
18.                   std::iterator_traits<decltype(v)::iterator>::value_type>); // OK
19.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>::iterator_category,
20.                   std::iterator_traits<decltype(v)::iterator>::iterator_category>); // OK
21.     // 可以明显看到，比起传统的迭代器萃取，C++20的处理方式更加简洁，只用传入ranges类型，而不用传入迭代器类型，或许这就是ranges的魅力所在。
22.    
23.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::sentinel_t<decltype(v)>,
24.                   decltype(end(v))>); // OK
25.     // 获取哨兵类型。
27.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_reference_t<decltype(v)>,
28.                   decltype(v[0])>); // OK, both are int&
29.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_reference_t<decltype(v)>,
30.                   std::remove_reference_t<decltype(v[0])>>); // Error, int& and int
32.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_value_t<decltype(v)>,
33.                   std::remove_reference_t<decltype(v[0])>>); // OK, both are int
34.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_value_t<decltype(v)>,
35.                   decltype(v[0])>); // Error, int and int&
37.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_size_t<decltype(v)>,
38.                   std::size_t>); // OK
40.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_difference_t<decltype(v)>,
41.                   std::ptrdiff_t>); // OK
43.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::range_rvalue_reference_t<decltype(v)>,
44.                   decltype(std::move(v[0]))>); // OK
46.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::borrowed_iterator_t<decltype(v)>,
47.                   std::ranges::dangling>); // OK
48.     static_assert(std::is_same_v<std::ranges::borrowed_subrange_t<decltype(v)>,
49.                   std::ranges::dangling>); // OK
50. }

复制代码

 
Generic Types of Iterators

  回到迭代器这一话题，为了更好的支持新的迭代器类型特征，你应该用如下的方式来代替传统的类型萃取。

1. #include <vector>
2. #include <ranges>
3. #include <type_traits>
4. #include <iterator>
6. int main() {
7.     std::vector v{1, 2, 3};
8.     using iterator_type = std::vector<int>::iterator;
10.     static_assert(std::is_same_v<std::iter_value_t<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>>, int>);
11.     static_assert(std::is_same_v<std::iter_reference_t<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>>, int&>);
12.     static_assert(std::is_same_v<std::iter_rvalue_reference_t<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>>, int&&>);
13.     static_assert(std::is_same_v<std::iter_difference_t<std::ranges::iterator_t<decltype(v)>>, std::ptrdiff_t>);
15.     using type1 = std::common_reference_t<int, int>; // int
16.     using type2 = std::common_reference_t<int&, int>; // int
17.     using type3 = std::common_reference_t<int&, int&>; // int&
18.     using type4 = std::common_reference_t<int&, int&&>; // const int&
19.     using type5 = std::common_reference_t<int&&, int&&>; // int&&
20. }

复制代码

  common_reference_t过于复杂，暂且先跳过。可以看到，这也是萃取类型的一种方式，只不过写法不同罢了。话说回来，std::ranges::range_value_t其实就是std::iter_value_t的简化。
 

New Functional Types


  std::identity是一个函数对象，返回对象本身，可以搭配ranges的算法一起使用。
[code]#include #include #include #include #include int main() {    std::vector v{1, 2, 3};    auto pos = std::ranges::find(v, 9, [](auto x) { return x * x; });    if (pos != end(v))        std::cout