C ++ 20 std :: common_reference的目的是什么？

C ++ 20引入std::common_reference。目的是什么？有人可以举一个使用它的例子吗？

common_reference 从我的努力出发，提出了可容纳代理迭代器的STL迭代器的概念化。

在STL中，迭代器具有两种相关的特殊类型：reference和value_type。前者是迭代器的返回类型operator*，而value_typeis是序列元素的（非常量，非引用）类型。

通用算法通常需要执行以下操作：

value_type tmp = *it;

...所以我们知道这两种类型之间一定存在某种关系。对于非代理迭代器，关系很简单：reference始终为value_type，可选为const和引用限定。早期定义该InputIterator概念的尝试要求该表达式*it可转换为const value_type &，并且对于大多数有趣的迭代器而言已足够。

我希望C ++ 20中的迭代器比这更强大。例如，考虑zip_iterator在锁步中迭代两个序列的a的需求。取消引用a时zip_iterator，将获得pair两个迭代器reference类型的临时类型。因此，zip'ing a vector<int>和a vector<double>将具有以下关联类型：

zip迭代器的reference：pair<int &, double &>
zip迭代器的value_type：pair<int, double>

如您所见，仅通过添加顶级cv-和ref限定条件，这两种类型就不会相互关联。但是，让两种类型任意不同会让人感到错误。显然这里有一些关系。但是两者之间的关系是什么，在迭代器上运行的通用算法可以安全地假设这两种类型呢？

在C ++ 20中的答案是，对于任何有效的迭代器类型，代理与否，其种类reference &&和value_type &共享一个共同的参考。换句话说，对于某些迭代器，it有某种类型CR可以使以下格式正确：

void foo(CR) // CR is the common reference for iterator I
{}

void algo( I it, iter_value_t<I> val )
{
  foo(val); // OK, lvalue to value_type convertible to CR
  foo(*it); // OK, reference convertible to CR
}

CR是通用参考。所有算法都可以依赖这种类型存在的事实，并可以std::common_reference用来计算它。

因此，这就是common_referenceC ++ 20中STL中扮演的角色。通常，除非您正在编写通用算法或代理迭代器，否则可以放心地忽略它。它可以确保您的迭代器履行其合同义务。

编辑：OP还要求一个示例。这有点做作，但是假设它是C ++ 20，并且为您提供了一个随机访问r类型的范围R，您sort对该范围一无所知，并且想要该范围。

进一步想象一下，由于某种原因，您想使用单态比较函数，例如std::less<T>。（也许您已经对范围进行了类型擦除，还需要对比较函数进行类型擦除，然后将其传递给virtual？，再进行一次拉伸。）应该T在std::less<T>哪里？为此，您将使用common_reference，或根据iter_common_reference_t它实现的帮助程序。

using CR = std::iter_common_reference_t<std::ranges::iterator_t<R>>;
std::ranges::sort(r, std::less<CR>{});

即使range r具有代理迭代器，也可以保证工作。