向量不满足本征3.4中的std::ranges::contiguous_range

Question

为什么Eigen::VectorXd不满足概念std::ranges::contiguous_range？也就是说，static_assert(std::ranges::contiguous_range<Eigen::VectorXd>);不编译。

另外，是否有可能专门化一个模板，使特征向量满足相邻范围的概念？例如，我们可以对std::ranges::enable_borrowed_range进行专门化，使任何范围都满足std::range::borrowed_range概念。换句话说，是否有办法使上述静态断言编译？

Answer 1

必须选择毗连的范围。仅仅通过查看迭代器就无法确定它是连续访问还是随机访问。考虑一下deque<int>::iterator和vector<int>::iterator之间的区别--它们提供了所有相同的操作，返回所有相同的东西，除非vector<int>::iterator明确告诉了您，否则您怎么知道呢？

艾根的迭代器还没有这样做。实际上，在C++20之前，一开始就没有连续迭代器的概念。这是C++20系列的新鲜事。

如果您试图验证它是否是连续的，您可以看到这一点：

using I = Eigen::VectorXd::iterator;
static_assert(std::contiguous_iterator<I>);

gcc的诊断表明：

/opt/compiler-explorer/gcc-trunk-20211221/include/c++/12.0.0/concepts:67:13:   required for the satisfaction of 'derived_from<typename std::__detail::__iter_concept_impl<_Iter>::type, std::contiguous_iterator_tag>' [with _Iter = Eigen::internal::pointer_based_stl_iterator<Eigen::Matrix<double, -1, 1, 0, -1, 1> >]
/opt/compiler-explorer/gcc-trunk-20211221/include/c++/12.0.0/concepts:67:28: note:   'std::contiguous_iterator_tag' is not a base of 'std::random_access_iterator_tag'
   67 |     concept derived_from = __is_base_of(_Base, _Derived)
      |                            ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

基本上，我们的分类是随机访问，而不是连续的。

要正确地做到这一点，特征的方法是添加：

 template<typename XprType>
 class pointer_based_stl_iterator
 {
   enum { is_lvalue  = internal::is_lvalue<XprType>::value };
   typedef pointer_based_stl_iterator<typename internal::remove_const<XprType>::type> non_const_iterator;
   typedef pointer_based_stl_iterator<typename internal::add_const<XprType>::type> const_iterator;
   typedef typename internal::conditional<internal::is_const<XprType>::value,non_const_iterator,const_iterator>::type other_iterator;
   // NOTE: in C++03 we cannot declare friend classes through typedefs because we need to write friend class:
   friend class pointer_based_stl_iterator<typename internal::add_const<XprType>::type>;
   friend class pointer_based_stl_iterator<typename internal::remove_const<XprType>::type>;
 public:
   typedef Index difference_type;
   typedef typename XprType::Scalar value_type;
   typedef std::random_access_iterator_tag iterator_category;
+  typedef std::contiguous_iterator_tag iterator_concept;
   typedef typename internal::conditional<bool(is_lvalue), value_type*, const value_type*>::type pointer;
   typedef typename internal::conditional<bool(is_lvalue), value_type&, const value_type&>::type reference;
};

这将使它成为一个C++20连续迭代器。

或者，您可以自己在外部完成此操作，尽管这不是一个好主意(实际上，应该正确地执行此操作的应该是Eigen )，并且必须比任何范围使用的时间都早：

template <>
struct std::iterator_traits<I> {
    using iterator_concept = std::contiguous_iterator_tag;
    using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;
    using value_type = typename I::value_type;
    using difference_type = typename I::difference_type;
};