c++ - std::ranges::make_heap的约束是什么？

Question

以下代码可与gcc配合使用:

struct S {
  int i, j;
  auto operator<(const S& s) const {
    return i < s.i;
  };
};
std::vector<S> v;
std::make_heap(v.begin(), v.end());

但是当我切换到C++ 20的范围算法时:

std::ranges::make_heap(v);

I got this compiler error:

source>:14:27: error: no match for call to '(const std::ranges::__make_heap_fn) (std::vector<S>&)'
14 |   std::ranges::make_heap(v);
   |    
                   ^

看来struct S不能满足ranges::make_heap的要求，但是我不知道它到底是什么，有人可以帮忙吗？

Answer 1

std::ranges::make_heap使用 std::ranges::less ，它具有一个约束:

Unlike std::less, std::ranges::less requires all six comparison operators <, <=, >, >=, == and != to be valid (via the totally_ordered_with constraint).

您的类型S没有相等运算符；飞船运算符仅提供其他比较运算符。*
要解决此问题，请为您的类型提供一个operator==:

constexpr auto operator==(const S& s) const {
  return i == s.i;
}

Godbolt链接:https://godbolt.org/z/cGfrxs
*出于性能原因，operator<=>并不暗示operator==，因为operator==可以使集合短路，而operator<=>则不能。但是，从https://en.cppreference.com/w/cpp/language/default_comparisons中，我们看到默认的operator<=>也将隐式默认为operator==。

我是怎么知道的？您的代码的错误消息包括以下内容(由我整理和包装):

note: the expression 'is_invocable_v<_Fn, _Args ...>
    [with _Fn = std::ranges::less&; _Args = {value_type&, value_type&}]'
    evaluated to 'false'
  338 |     concept invocable = is_invocable_v<_Fn, _Args...>;
      |                         ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

这意味着std::ranges::make_heap发现它无法为我们的类型调用std::ranges::less。对 vector 的std::ranges::less上的value_type重复此错误消息调查，将得出:

note: no operand of the disjunction is satisfied
  123 |       requires totally_ordered_with<_Tp, _Up>
      |                ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
  124 |         || __detail::__less_builtin_ptr_cmp<_Tp, _Up>

在这一点上，编译器正在努力告诉我们，我们不满意totally_ordered_with，这意味着该是时候阅读有关概念和std::ranges::less的文档了。