C++ std::views::filter生成range传入函数编译失败问题

OrderProcessor::ProcessRange 函数接收range类型入参并遍历元素。传入std::views::filter构造的range调用该函数时无法编译通过，但如果把ProcessRange内部的循环逻辑直接复制到调用位置编写，代码就能正常编译；如果移除std::views::filter直接传入容器适配的view，代码也可正常编译。

复现代码如下：

#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>

namespace data
{
    struct Order
    {
    };
}

namespace app
{
    template <class R, class Value>
    concept range_over = std::ranges::range<R> &&
        std::same_as<std::ranges::range_value_t<R>, Value>;

    class OrderProcessor
    {
    public:

        void Process(const data::Order&) {}

        template <range_over<data::Order> Range>
        void ProcessRange(const Range& range)
        {
            for (const data::Order& order : range)
            {
                Process(order);
            }
        }
    };
}

int main()
{
    using namespace app;

    std::vector<data::Order> sample_orders;

    auto range = sample_orders | std::views::filter([](const data::Order&) -> bool { return true; });

    OrderProcessor processor;

    processor.ProcessRange(range); // 无法编译

    // 如下直接编写循环可正常编译：
    //for (const data::Order& order : range)
    //{
    //    processor.Process(order);
    //}
}

prog.cc: In instantiation of 'void app::OrderProcessor::ProcessRange(const Range&) [with Range = std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<data::Order> >, main()::<lambda(const data::Order&)> >]' :
prog.cc : 51 : 27 : required from here
prog.cc : 32 : 13 : error : passing 'const std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<data::Order> >, main()::<lambda(const data::Order&)> >' as 'this' argument discards qualifiers[-fpermissive]
32 | for (const data::Order& order : range)
| ^ ~~
In file included from prog.cc : 2 :
/ opt / wandbox / gcc - 11.1.0 / include / c++ / 11.1.0 / ranges : 1307 : 7 : note : in call to 'constexpr std::ranges::filter_view<_Vp, _Pred>::_Iterator std::ranges::filter_view<_Vp, _Pred>::begin() [with _Vp = std::ranges::ref_view<std::vector<data::Order> >; _Pred = main()::<lambda(const data::Order&)>]'
1307 | begin()
| ^ ~~~~
prog.cc : 32 : 13 : error : passing 'const std::ranges::filter_view<std::ranges::ref_view<std::vector<data::Order> >, main()::<lambda(const data::Order&)> >' as 'this' argument discards qualifiers[-fpermissive]
32 | for (const data::Order& order : range)
| ^ ~~
In file included from prog.cc : 2 :
/ opt / wandbox / gcc - 11.1.0 / include / c++ / 11.1.0 / ranges : 1321 : 7 : note : in call to 'constexpr auto std::ranges::filter_view<_Vp, _Pred>::end() [with _Vp = std::ranges::ref_view<std::vector<data::Order> >; _Pred = main()::<lambda(const data::Order&)>]'
1321 | end()
| ^ ~~

报错核心是尝试在const限定的std::ranges::filter_view对象上调用非const的begin()/end()方法，具体逻辑拆解：

• ProcessRange的入参是const Range&，函数体内遍历range时，操作的是const限定的range对象，会调用该对象的begin()和end()方法，要求这两个方法必须有const重载。
• std::ranges::filter_view的begin()、end()没有提供const重载：filter视图为了避免每次调用begin()都从头遍历底层容器找第一个符合条件的元素，会在第一次调用begin()时把找到的迭代器缓存到视图内部，这个操作会修改视图自身的成员状态，因此begin()不能声明为const成员函数，自然无法在const的filter_view对象上调用。
• 直接把循环写在main函数中时，局部变量range是非const对象，调用非const的begin()/end()完全合法，因此不会报错。
• 移除filter直接传入vector或ref_view时，这两类类型的begin()/end()都提供了const重载，const对象上也可以正常调用遍历，因此也不会报错。
• 额外设计缺陷：自定义的range_over概念只校验了非const的Range类型满足std::ranges::range要求，没有校验const限定后的Range是否也能作为range遍历，因此没有在模板约束阶段拦下不合法的参数类型，直到函数体实例化时才触发编译错误。

• 不要将range入参声明为const左值引用，改用转发引用Range&&接收range，适配仅支持非const遍历的视图类型；
• 如果确实需要接收const的range，需要把概念校验改为检查const Range也满足range要求，提前拦截不合法的参数类型。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dmitriano