std::begin(X)与X.begin()处理右值的差异：是标准疏漏还是使用错误？

普遍认知里std::begin(c)和c.begin()是等价的，但实际处理右值容器时，两者的行为存在反直觉的差异：

• 调用容器的begin()&&（右值成员版本）会返回普通迭代器（iterator）
• 调用std::begin处理右值容器时，会匹配到const C&版本的重载，返回常量迭代器（const_iterator）

这并非编译器（GCC/Clang）的疏漏，而是C标准的规定：std::begin并未提供针对右值引用的重载，右值容器会被绑定到const C&参数上，因此触发常量版本的迭代器返回；而容器自身的begin()&&是C17起新增的成员函数，专门用于右值对象，允许调用者修改右值容器内的元素（毕竟右值的生命周期局限于当前表达式，修改操作是合法的）。

验证代码 #

#include <unordered_map>
#include <type_traits>

using MyMap = std::unordered_map<int, int>;
using Iter = typename MyMap::iterator;
using ConstIter = typename MyMap::const_iterator;

// 右值容器调用成员begin()，返回普通迭代器，断言通过
static_assert(std::is_same_v<decltype(MyMap().begin()), Iter>);
// std::begin处理右值，匹配const&重载返回const_iterator，断言失败
static_assert(std::is_same_v<decltype(std::begin(MyMap())), Iter>); 

// 右值容器的成员begin()不返回const_iterator，断言失败
static_assert(std::is_same_v<decltype(MyMap().begin()), ConstIter>); 
// std::begin处理右值返回const_iterator，断言通过
static_assert(std::is_same_v<decltype(std::begin(MyMap())), ConstIter>);

临时解决方案（Workaround） #

通过自定义模板优先调用容器自身的begin()成员，完美转发参数以匹配右值版本：

template<class T> concept has_begin = requires (T t) { t.begin(); };

template<class T>
decltype(auto) my_begin(T&& x) {
  if constexpr(has_begin<std::remove_reference_t<T>>)
    return std::forward<T>(x).begin();
  else return std::begin(x);
}

受影响的示例代码 #

以下代码在传入非const右值时会失效：

template<class T>
decltype(auto) do_things(T&& in) {
    const auto _end = in.end();
    auto it = std::begin(std::forward<T>(in));
    while(it != _end) {
        it->second += it->first; // 无法修改：std::begin返回const_iterator，指向的元素是const的
        ++it;
    }
    return std::forward<T>(in);
}

注：部分自定义类的begin()&&与begin()&行为差异明显，必须通过右值传递才能触发预期逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者igel