C++20范围太多|运算符？

我对此代码使用g++10.2。有人知道为什么我在results3的最后一个std::views::reverse出现编译器错误吗？

#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    auto values = std::vector{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    auto even = [](const auto value) {
        return value % 2 == 0;
    };
    auto square = [](const auto value) {
        return value * value;
    };

    auto results1 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results2 = values
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse;

    auto results3 = values
        | std::views::filter(even)
        | std::views::transform(square)
        | std::views::reverse
        | std::views::take(4)
        | std::views::reverse; // Error happens on this line.
}

错误片段：

...
<source>: In function 'int main()':
<source>:30:9: error: no match for 'operator|' (operand types are 'std::ranges::take_view<std::ranges::reverse_view<std::ranges::transform_view<std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<int, std::allocator<int> > >, main()::<lambda(auto:13)> >, main()::<lambda(auto:14)> > > >' and 'const std::ranges::views::__adaptor::_RangeAdaptorClosure<std::ranges::views::<lambda(_Range&&)> >')
   25 |     auto results3 = values
      |                     ~~~~~~
   26 |         | std::views::filter(even)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   27 |         | std::views::transform(square)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   28 |         | std::views::reverse
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
   29 |         | std::views::take(4)
      |         ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |         |
      |         std::ranges::take_view<std::ranges::reverse_view<std::ranges::transform_view<std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<int, std::allocator<int> > >, main()::<lambda(auto:13)> >, main()::<lambda(auto:14)> > > >
   30 |         | std::views::reverse;
      |         ^ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      |                       |
      |                       const std::ranges::views::__adaptor::_RangeAdaptorClosure<std::ranges::views::<lambda(_Range&&)> >
...

可在此处查看完整的错误集：https://godbolt.org/z/Y7Gjqd

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解决方案

tl；dr：在这种情况下，std::views::take的结果的迭代器类型是std::counted_iterator，它有时无法在预期不会失败的情况下对迭代器概念进行建模。这是LWG 3408，由P2259解决。

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这涉及到一些非常复杂的机制。

让

• T为values | std::views::filter(even) | std::views::transform(square)的迭代器类型，
• R为std::reverse_iterator<T>。

在result3的初始值设定项中：

1. ... | take(4)的迭代器类型为std::counted_iterator<R>。
2. std::counted_iterator<R>的iterator_traits与部分专业化认证std::iterator_traits<std::counted_iterator<I>>匹配。
3. 上述部分专业化认证源自std::iterator_traits<I>。
4. std::iterator_traits<R>由主模板生成：提供名为iterator_category的成员，但不提供名为iterator_concept的成员。
5. R的iterator_category与T的相同。
6. T的iterator_category为input_iterator_tag，因为其解引用运算符不返回引用，这是C++17 ForwardIterator要求不允许的。(T的iterator_concept为bidirectional_iterator_tag。)

所以最后std::iterator_traits<std::counted_iterator<R>>没有提供iterator_concept，它的iterator_category是input_iterator_tag。

因此，... | take(4)的结果无法对bidirectional_range建模，因此被views::reverse拒绝。

(... | take(4)的迭代器类型在filter从管道中移除时不是counted_iterator；当transform从管道中移除时iterator_category不是input_iterator_tag。因此result1和result2不会触发此错误。)

这实质上是LWG 3408。