C++中能否创建generator范围并将它们合并？

核心结论 #

1. 可以创建由std::generator组成的范围，但要注意std::generator是仅移动类型（拷贝构造/赋值运算符被显式删除），存储时必须遵循移动语义，避免拷贝操作。
2. 可以合并多个std::generator，但同样需要规避拷贝，通过移动语义或引用语义实现。

编译错误原因分析 #

你遇到的编译错误，本质是std::generator的拷贝构造函数被删除——因为它内部持有协程状态，无法被安全拷贝。当你用数组存储generator时，如果初始化或操作过程中尝试拷贝左值generator（比如将一个已存在的generator变量直接赋值给数组元素），就会触发错误；另外，部分视图操作如果隐含拷贝元素的逻辑，也会导致同样问题。

解决方案与示例 #

方案1：用可移动容器存储并直接合并

使用std::vector或支持移动语义的容器存储generator，直接通过views::join合并。容器中的generator通过右值移动构造初始化，避免拷贝：

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

std::generator<int> gen1() {
    co_yield 1;
    co_yield 2;
}

std::generator<int> gen2() {
    co_yield 3;
    co_yield 4;
}

int main() {
    // 用vector存储generator，通过右值移动构造
    std::vector<std::generator<int>> generators{gen1(), gen2()};
    
    // 直接合并
    auto joined = generators | std::views::join;
    
    for (int num : joined) {
        std::cout << num << " "; // 输出：1 2 3 4
    }
    return 0;
}

方案2：用引用包装器保留原generator

如果需要保留原generator（不转移所有权），可以用std::reference_wrapper包装generator，存储引用而非值。这样views::join操作时只会访问引用，不会触发拷贝：

#include <generator>
#include <ranges>
#include <array>
#include <functional>
#include <iostream>

std::generator<int> gen1() {
    co_yield 1;
    co_yield 2;
}

std::generator<int> gen2() {
    co_yield 3;
    co_yield 4;
}

int main() {
    auto g1 = gen1();
    auto g2 = gen2();
    
    // 用reference_wrapper包装generator，存储引用
    std::array<std::reference_wrapper<std::generator<int>>, 2> generators{g1, g2};
    
    // 合并视图
    auto joined = generators | std::views::join;
    
    for (int num : joined) {
        std::cout << num << " "; // 输出：1 2 3 4
    }
    return 0;
}

注意事项

• std::generator属于输入范围（input_range），每个实例只能被迭代一次。合并后的视图会消耗原generator的状态，迭代后原generator将无法再次使用。
• 如果使用数组存储generator，必须确保元素通过移动构造初始化（比如用std::move转移左值generator的所有权），禁止直接拷贝左值generator到数组中。

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