Инициализация std::vector с помощью итеративных вызовов функций - программирование

Инициализация std::vector с помощью итеративных вызовов функций

На многих языках существуют генераторы, которые помогают инициализировать коллекции. В С++, если вы хотите равномерно инициализировать вектор, можно написать:

std::vector<int> vec(10, 42); // get 10 elements, each equals 42

Что делать, если вы хотите генерировать разные значения на лету? Например, инициализируйте его 10 случайными значениями или последовательными номерами от 0 до 9? Этот синтаксис был бы удобен, но он не работает в С++ 11:

int cnt = 0;
std::vector<int> vec(10, [&cnt]()->int { return cnt++;});

Есть ли хороший способ инициализировать коллекцию итеративными вызовами функций? В настоящее время я использую этот уродливый шаблон (не более читаемый/короткий, чем цикл):

std::vector<int> vec;
int cnt = 0;
std::generate_n(std::back_inserter(vec), 10, [&cnt]()->int { return cnt++;});

Есть что-то, что могло бы помочь, и это объясняло бы отсутствие первого конструктора. Я могу представить себе итератор, который принимает функцию и количество вызовов, так что конструктор

vector ( InputIterator first, InputIterator last);

. Но я не нашел ничего подобного в стандартной библиотеке. Я пропустил это? Есть ли другая причина, почему первый конструктор не дошел до стандарта?

4b9b3361

Ответ 1

К сожалению, стандартного средства для этого нет.

В вашем конкретном примере вы можете использовать Boost.Iterator counting_iterator следующим образом:

std::vector<int> v(boost::counting_iterator<int>(0),
    boost::counting_iterator<int>(10));

Или даже с Boost.Range вот так:

auto v(boost::copy_range<std::vector<int>>(boost::irange(0,10)));

(copy_range будет в основном просто return std::vector<int>(begin(range), end(range)) и является отличным способом для полного построения диапазона для создания контейнеров, которые поддерживают только конструкцию диапазона с двумя итераторами.)


Теперь для случая общего назначения с функцией генератора (например, std::rand) существует function_input_iterator. Когда он увеличивается, он вызывает генератор и сохраняет результат, который затем возвращается при разыменовании.

#include <vector>
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <boost/iterator/function_input_iterator.hpp>

int main(){
  std::vector<int> v(boost::make_function_input_iterator(std::rand, 0),
      boost::make_function_input_iterator(std::rand,10));
  for(auto e : v)
    std::cout << e << " ";
}

Пример в реальном времени.

К сожалению, поскольку function_input_iterator не использует Boost.ResultOf, вам нужен указатель на функцию или тип объекта функции с вложенным result_type. У Ламбдаса, по какой-то причине, этого нет. Вы можете передать лямбду объекту std::function (или boost::function), который определяет это. Вот пример с std::function. Можно только надеяться, что Boost.Iterator будет использовать Boost.ResultOf когда-нибудь, который будет использовать decltype, если BOOST_RESULT_OF_USE_DECLTYPE определен.

Ответ 2

Мир слишком велик для того, чтобы С++ поставлял решение для всего. Однако С++ не хочет быть огромным супермаркетом, полным готовых блюд для каждого мыслимого неба. Скорее, это небольшая, хорошо оборудованная кухня, в которой вы, шеф-повар С++, можете приготовить любое решение, которое вы хотите.

Здесь глупый и очень грубый пример генератора последовательности:

#include <iterator>

struct sequence_iterator : std::iterator<std::input_iterator_tag, int>
{
    sequence_iterator() : singular(true) { }
    sequence_iterator(int a, int b) : singular(false) start(a), end(b) { }
    bool singular;
    int start;
    int end;

    int operator*() { return start; }
    void operator++() { ++start; }

    bool operator==(sequence_iterator const & rhs) const
    {
        return (start == end) == rhs.singular;
    }
    bool operator!=(sequence_iterator const & rhs) const
    {
        return !operator==(rhs);
    }
};

Теперь вы можете сказать:

std::vector<int> v(sequence_iterator(1,10), sequence_iterator());

В том же ключе вы можете написать более общий гаджет, который "называет данный функтор заданным числом раз" и т.д. (например, возьмите объект функции по шаблонной копии и используйте счетчики в качестве счетчиков повторений и разыменование вызывает функтор).

Ответ 3

Если вы используете компилятор, который поддерживает lambdas, как вы используете в своем вопросе, то шансы довольно хороши, он также включает std::iota, что, по крайней мере, делает счетчик немного чище:

std::vector <int> vec(10);
std::iota(begin(vec), end(vec), 0);

Для этого сценария (и немало других, я думаю) мы бы предпочли iota_n, хотя:

namespace stdx {
template <class FwdIt, class T>
void iota_n(FwdIt b, size_t count, T val = T()) {
    for ( ; count; --count, ++b, ++val)
        *b = val;
}
}

Что для вашего случая вы бы использовали как:

std::vector<int> vec;

stdx::iota_n(std::back_inserter(vec), 10);

Что касается того, почему это не было включено в стандартную библиотеку, я действительно даже не могу догадаться. Я полагаю, это можно рассматривать как аргумент в пользу диапазонов, поэтому алгоритм будет иметь диапазон, и у нас будет простой способ создать диапазон от пары начала/конца или пары начала/счета. Я не уверен, что полностью согласен с этим, но диапазоны действительно работают хорошо в некоторых случаях, но в других они мало или вообще не имеют смысла. Я не уверен, что без дополнительной работы у нас есть ответ, который действительно намного лучше, чем пара итераторов.

Ответ 4

Никто не упоминал boost:: assign, поэтому я представлю его здесь:

Пример

#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/assign/std/vector.hpp> 
#include <cstdlib>

int main()
{
    std::vector<int> v1;
    std::vector<int> v2;
    boost::assign::push_back(v1).repeat_fun(9, &rand);
    int cnt = 0;
    boost::assign::push_back(v2).repeat_fun(10, [&cnt]()->int { return cnt++;});
    for (auto i : v1)
    {
        std::cout << i << ' ';
    }
    std::cout << std::endl;
    for (auto i : v2)
    {
        std::cout << i << ' ';
    }
}

Выход

41 18467 6334 26500 19169 15724 11478 29358 26962
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ответ 5

Вы можете использовать SFINAE для формирования таблицы:

#include <iostream>
#include <vector>

template <int n> struct coeff    { static int const value = coeff<n-1>::value + 3; };
template <>      struct coeff<0> { static int const value = 0; };

template<int... values> struct c1 {static int const value[sizeof...(values)];};
template<int... values> int const c1<values...>::value[] = {values...};

template<int n, int... values> struct c2 : c2< n-1, coeff<n-1>::value, values...> {};
template<int... values> struct c2< 0, values... > : c1<values...> {};

template<int n> struct table : c2< n > {
    static std::vector< unsigned int > FormTable()
    {
        return std::vector< unsigned int >( & c2< n >::value[0], & c2< n >::value[n] );
    }
};

int main()
{
    const auto myTable = table< 20 >::FormTable();

    for ( const auto & it : myTable )
    {
        std::cout<< it << std::endl;
    }
}