如何将std::views::lazy_split拆分的wcin输入token转为std::wstring？

问题描述 #

尝试借助C++标准库从std::wcin提取并遍历token，代码如下：

auto input = std::views::istream<wchar_t>(std::wcin);
auto tokens = input | std::views::lazy_split(L' ');

for (auto const& token : tokens)
{
  std::wstring s1(token); // 无法编译
  std::wstring s;
  s = token; // 无法编译
  s = std::wstring(token); // 无法编译
  s = std::wstring{token.begin(), token.end()}; // 无法编译
  s = std::wstring(token.begin(), token.end()); // 无法编译
  s = std::wstring(token.cbegin(), token.cend()); // 无法编译
  // 需要将token转为字符串后执行操作
  do_something_with_the_token_string(s);
}

编译失败，token的类型为std::ranges::lazy_split_view<std::ranges::basic_istream_view<wchar_t,_Elem,_Traits>,std::ranges::single_view<wchar_t>>::_Outer_iter<false>::value_type，使用Visual Studio 17.9.1，编译选项/std:c++20。

解决方案 #

问题核心在于lazy_split返回的每个token是输入范围（input range），其迭代器属于input_iterator范畴，而std::wstring的构造函数要求迭代器至少是前向迭代器（forward iterator），因此直接调用构造函数无法通过编译。

C++20 兼容方案 #

使用std::ranges::copy配合std::back_inserter，将token中的字符逐个复制到std::wstring中：

#include <algorithm>
#include <ranges>
#include <string>
#include <iostream>

void do_something_with_the_token_string(const std::wstring& s) {
    // 示例操作
    std::wcout << L"Token: " << s << std::endl;
}

int main() {
    auto input = std::views::istream<wchar_t>(std::wcin);
    auto tokens = input | std::views::lazy_split(L' ');

    for (auto const& token : tokens) {
        std::wstring s;
        std::ranges::copy(token, std::back_inserter(s));
        do_something_with_the_token_string(s);
    }
    return 0;
}

若可升级到C++23 #

C++23引入了std::ranges::to，可以直接将范围转换为容器，代码更简洁：

for (auto const& token : tokens) {
    std::wstring s = std::ranges::to<std::wstring>(token);
    do_something_with_the_token_string(s);
}

额外说明 #

• std::views::istream是输入范围，迭代器仅支持单向遍历且不可重复使用，因此lazy_split生成的子范围也继承了这一特性，无法满足std::wstring构造函数对迭代器的要求。
• std::back_inserter会自动扩展std::wstring的容量，适配token的实际长度。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者h.s.