如何获取C++20 std::ranges range的值类型及优雅实现make_vector函数

C++20的Ranges库已经提供了标准的类型萃取工具，能直接获取range的元素值类型，无需手动通过迭代器推导。

1. 标准类型萃取工具 #

要获取std::ranges::range的值类型，直接使用std::ranges::range_value_t<Range>即可。它等价于std::iter_value_t<std::ranges::iterator_t<Range>>，对应range迭代器指向的底层值类型，完全适配std::vector的存储需求。

相关的补充类型萃取：

• std::ranges::range_reference_t<Range>：迭代器解引用后的类型（通常为引用类型）
• std::ranges::range_common_reference_t<Range>：元素的通用引用类型

2. 清晰明确的函数声明 #

你想要的明确函数声明可以直接通过标准萃取实现：

#include <ranges>
#include <vector>

template<std::ranges::range Range>
std::vector<std::ranges::range_value_t<Range>> make_vector(const Range& range);

3. 简洁优雅的实现 #

基于标准萃取，实现可以大幅简化，无需手动推导迭代器和解引用类型：

基础遍历版本 #

template<std::ranges::range Range>
std::vector<std::ranges::range_value_t<Range>> make_vector(const Range& range) {
    using ValueType = std::ranges::range_value_t<Range>;
    std::vector<ValueType> retval;
    for (const auto& elem : range) {
        retval.push_back(elem);
    }
    return retval;
}

标准算法简化版本 #

用std::ranges::copy替代手动遍历，代码更紧凑：

template<std::ranges::range Range>
std::vector<std::ranges::range_value_t<Range>> make_vector(const Range& range) {
    using ValueType = std::ranges::range_value_t<Range>;
    std::vector<ValueType> retval;
    std::ranges::copy(range, std::back_inserter(retval));
    return retval;
}

4. 扩展：支持右值range（可选） #

如果需要处理右值range以避免元素拷贝（比如临时生成的range），可以改用转发引用配合std::ranges::move提升效率：

template<std::ranges::range Range>
std::vector<std::ranges::range_value_t<std::remove_cvref_t<Range>>> make_vector(Range&& range) {
    using ValueType = std::ranges::range_value_t<std::remove_cvref_t<Range>>;
    std::vector<ValueType> retval;
    std::ranges::move(std::forward<Range>(range), std::back_inserter(retval));
    return retval;
}

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