式テンプレートとC++での範囲指定11

Question

for (auto x : expr)には暗黙のauto&& __range = exprが含まれているため、式テンプレートはC++ 11の範囲に基づいて壊れてしまいます。

表現テンプレートテンプレートクラスを作成する方法はありますか？それで、それらはどちらも正しく、または、少なくともコンパイルエラーをスローするために、レンジベースで正しく動作しますか？

基本的には、式テンプレートが正しくコンパイルされるが、参照がぶら下がって実行時に失敗する可能性を避けたいと思います。私は式テンプレートをラウンドベースで使用する前に何かにラップする必要はありません。ただし、ユーザーが式テンプレートをラップすることを忘れた場合、静かなランタイムエラーがない限り、テンプレートをラップする必要はありません。

Answer 1

いくつかのオプションが考えられますが、それぞれ独自の醜さがあります。

明らかなオプションの1つは、参照の代わりにポインタ（おそらくunique_ptr）を使用することです。もちろん、これが動作するためには、ヒープからの割り当て、またはカスタムアロケータが必要です。良いアロケータでは、このアプローチにはいくつかメリットがあると思います。そして再び、演算子のオーバーロードはちょうど不快になるでしょう。

もう1つの方法は、const参照ではなく値でサブ式を格納することです。このアプローチの効率はコンパイラに依存しますが、基本的には一時的なものを扱っているので、現代のコンパイラではコピーを最適化できると思います。

最後のアプローチでは、コードに同じ構造を維持できますが、ユーザーは強制的に式を評価します。これは、式の基礎となる型（たとえば、std::vector<int>）である反復可能な型が1つだけ必要です。どの式クラスも、beginとendのメソッドまたは関数を定義する必要はありませんが、基になる型に変換できるだけです。この方法では、for(auto x : expr)のようなコードはコンパイル時に失敗しますが（exprは反復不可能なので）、式がすでに評価されているので、for(auto x : static_cast<vector<int>>(expr))を書くことができます。

範囲ベースのforループを使用して式テンプレート操作を実装する場合は、エクスプレッションテンプレートクラスにbeginおよびendメソッドをプライベートまたはプロテクトして提供できます。各テンプレートクラスが他のテンプレートクラスのbeginおよびendメソッドにアクセスできることを確認してください。式テンプレートは関数のパラメータなので、この文脈では大丈夫です。その関数内でループを書くときに参照がぶら下がる心配はありません。

Answer 2

これについては一般的に何もできません。範囲として式を指定する場合は、forステートメントの初期化後に有効なものに解決する必要があります。コンパイル時に、特定の型がautoによって推測されたことを検出する方法はありません。

発現系をより移動ベースにすると、参照を保持する必要がなくなります。潜在的に死んでいるものへの参照を格納しようとするよりも、より安全な結果がautoで得られます。移動不可能なタイプのコピーで問題が発生した場合は、そのまま移動してください。