C++23中仍无法对以pair为值/引用类型的代理迭代器范围排序？

尽管P2321为zip给pair提供了common_reference特化，且P2165《tuple、pair与类tuple对象的兼容性》实现了tuple与pair的互转，但在[pairs.spec]中，pair的比较函数仅提供同构版本：

template<class T1, class T2>
  constexpr common_comparison_category_t<...>
    operator<=>(const pair<T1, T2>& x, const pair<T1, T2>& y);

该版本仅支持模板参数完全一致的pair比较，因此无法比较不同类型的pair，例如：

using value_type = pair<int , string >;
using reference  = pair<int&, string&>;

value_type val = {1, "a"};
reference  ref = val;
val < ref; // 无匹配的'operator<'

这直接导致以pair作为value_type/reference的代理迭代器无法满足sortable概念——该概念要求iter_value_t<I>必须能与iter_reference_t<I>比较，进而使得ranges::sort无法作用于这类迭代器（比如P2165之前的zip_view::iterator），除非手动传入自定义比较器：

std::vector<int> x, y;
ranges::sort(std::views::zip(x, y)); // P2165之前无法正常工作
// 因为zip_view的引用类型是pair<int&, int&>，无法与其值类型pair<int, int>比较

// P2165之后引用类型改为tuple<int&, int&>，就能正常工作
// 因为tuple支持与对应值类型的比较

为什么C++23未引入pair的异构比较？ #

这并非疏漏，而是标准委员会有意的设计选择，核心考量如下：

1. 历史兼容性与歧义规避
   异构比较的引入可能引发重载决议歧义。当存在隐式转换路径时，同构与异构比较的候选函数可能让编译器无法确定最佳匹配，破坏既有代码的稳定行为。

2. 已有替代方案tuple
   P2165已将zip_view的引用类型从pair改为tuple，而tuple本身支持异构比较（通过分别推导左右操作数的模板参数），足以满足代理迭代器的sortable需求。标准委员会认为，既然已有更通用的tuple作为解决方案，专门为pair添加异构比较的优先级较低。

3. 控制pair的设计复杂度
   pair的设计目标是轻量化、接口简洁的二元组结构，引入异构比较会增加其接口复杂度。这类跨类型比较需求，完全可以通过tuple转换或自定义比较器实现，无需修改pair的核心接口。

4. 标准演进的优先级分配
   C++23的核心特性集中在范围库完善、协程、模块化等方向，pair的异构比较不属于迫切需要解决的问题，因此未被纳入版本计划。

如果确实需要比较不同类型的pair，除了手动传入自定义比较器外，也可以将pair转换为tuple后利用其异构比较能力：

val < static_cast<tuple<int, string>>(ref); // 可行

内容的提问来源于stack exchange，提问作者康桓瑋