std::valarray 的运算符* 有什么问题？

考虑以下 MCVE，其中我有两个值数组，其中w是两次v (在这里尝试一下 https://godbolt.org/z/JkXPNN):

#include <valarray>

using namespace std;

int main() {
  valarray<int> v { 1, 2, 3 };

  for ([[maybe_unused]] auto x : v) {} // Ok

  auto w = v * 2;     // Leads to failure in loop below
  //valarray<int> w = v * 2; // Works
  //auto w = v*=2;      // Works
  //auto w = v; w *= 2; // Works

  for ([[maybe_unused]] auto x : w) {} // Failure here
}

此示例无法在最后一个循环中使用 clang 和 gcc 进行编译（此处为 gcc 输出）：

error: no matching function for call to 'begin(std::_Expr<std::__detail::_BinClos<std::__multiplies, std::_ValArray, std::_Constant, int, int>, int>&)'

问题的根源似乎是 dedeced 类型v * 2（我认为因为显式写下类型是有效的，所以似乎正在发生一些隐式转换）。

看着参考笔记 https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/valarray/operator_arith3#Note， 看起来operator*可能会返回不同于std::valarray<T>。 我不明白其中的原因，但更令人费解的是这似乎同样适用于operator*= https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/valarray/operator_arith2#Notes，除了这里我的auto作业作品。我期望的返回值是operator*= and operator*此处相同（增量参考）。

所以我的问题是：

• 这是一个实施问题/错误吗？或者我错过了什么？
• 背后的理由是什么参考笔记 https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/valarray/operator_arith3#Note（例如，为什么操作员可以返回一些不同的东西，这些东西可能不适用于std::begin/std::end)?

（注：我将此问题标记为 c++11，但它似乎也适用于 17 之前的所有版本）

有一个称为表达式模板的技巧，它可以提高复合表达式的效率，但在使用时会严重破坏auto.

改变这个：

auto w = v * 2;

to this:

std::valarray<int> w = v * 2;

并且你的代码可以工作。

要了解为什么我们要使用表达式模板，请尝试以下操作：

std::valarray<int> a={1,2,3},b{4,5,6},c={2,4,8};
std::valarray<int> r = (a+b*2)*c;

这里的表达式模板避免创建临时 valarraya+b*2 or b*2，而是将整个表达式向下传递，并构造r与逐元素操作。

没有创建 3 元素 valarray 临时变量(a+b*2)*c-- 只是一系列描述表达式结构和参数的对象。当分配给实际的valarray然后逐个元素地计算表达式。

But auto不转换为valarray;它只存储表达式模板对象。所以你的代码坏了。

我不知道哪个版本的标准允许这样做；不管怎样，一些 valarray 实现使用了它，并且它增加了很多效率。没有它，valarray 坦率地说很糟糕。