如何用std::ranges::to将范围转换为std::array？

我想把以下用std::ranges::to转换为std::vector的代码，改成转换为std::array，但发现std::ranges::to不支持直接转std::array：

constexpr auto dice = std::views::iota(1, 7);
static_assert(dice.size() == 6);
std::print("{}
", dice | std::ranges::to<std::vector>());

我知道可以显式构造std::array，但这种方式重复且不够优雅，不符合和std::vector用法对称的需求：

constexpr auto arr = [&]() {
    std::array<std::ranges::range_value_t<decltype(dice)>, dice.size()> result;
    std::ranges::copy(dice, result.begin());
    return result;
}();
std::print("{}
", arr);

我尝试过自定义辅助函子，但因无法传递constexpr参数失效；还实现了一个模板函数，但不够优雅：

template<auto& rng>
consteval auto to_arr() -> std::array<std::ranges::range_value_t<decltype(rng)>, std::ranges::size(rng)> {
    std::array<std::ranges::range_value_t<decltype(rng)>, rng.size()> result;
    std::ranges::copy(rng, result.begin());
    return result;
}

请问是否存在更简洁、与std::vector用法对称的转换方式？（此问题针对所有编译期已知大小的视图，如transform后的视图）

C++20/23标准中的std::ranges::to确实不支持直接推导std::array的大小——因为std::array的尺寸是模板参数，而ranges::to的原生设计针对的是可动态分配的容器。不过有几种方案能实现接近你需求的优雅转换：

1. 扩展std::ranges::to适配std::array #

通过给标准命名空间添加std::array的to特化，实现和vector完全一致的语法：

namespace std::ranges {
    template<std::ranges::range R>
        requires std::ranges::sized_range<R> && std::is_constant_evaluated()
    constexpr auto to<std::array>(R&& r) {
        using ValueType = std::ranges::range_value_t<R>;
        constexpr size_t Size = std::ranges::size(r);
        std::array<ValueType, Size> arr;
        std::ranges::copy(std::forward<R>(r), arr.begin());
        return arr;
    }
}

使用时和原vector写法完全对称：

std::print("{}
", dice | std::ranges::to<std::array>());

注意：扩展标准命名空间在实际项目中可行，但需确认编译器兼容性。

2. 自定义管道适配器to_array #

实现一个独立的管道操作符，语法和ranges::to<vector>完全对齐，且无需修改标准库：

struct to_array_t {
    template<std::ranges::input_range R>
        requires std::ranges::sized_range<R> && std::is_constant_evaluated()
    constexpr auto operator()(R&& r) const {
        using ValueType = std::ranges::range_value_t<R>;
        constexpr size_t Size = std::ranges::size(r);
        std::array<ValueType, Size> arr;
        std::ranges::copy(std::forward<R>(r), arr.begin());
        return arr;
    }
};

inline constexpr to_array_t to_array;

使用示例：

std::print("{}
", dice | to_array);

这个方案支持所有编译期尺寸已知的视图，语法简洁且符合你的对称需求。

3. 等待C++26原生支持 #

目前C标准委员会正在讨论让std::ranges::to原生支持std::array的推导，C26标准中大概率会加入此功能，届时可以直接使用std::ranges::to<std::array>而无需额外代码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NoSenseEtAl