在C++接口中使用Boost.Range

Using Boost.Range in C++ interfaces

本文关键字：Boost Range C++ 接口      更新时间：2023-10-16

我有一个多态接口

struct Interface {
  Interface(SomeType& other)
  : range([=](){ return other.my_range(); }), /*...*/ {}
  Interface(SomeOtherType& other)
  : range([=](){ return other.some_range(); }), /*...*/ {}
  const std::function<Range(void)> range;
  /// ...
};

两个范围中的元素类型相同（例如int），但my_range()和some_range()返回的类型不同，例如一个可以是filtered counting range，另一个可以为transformed filtered counting range。对于接口，我需要一个Range类型。

我尝试过使用boost::any_range，但性能明显较差。我希望避免将范围元素复制到vector中并返回向量。

有没有any_range和复制的替代方案？

有点，但不是真的。

当您不知道数据的存储方式时，您希望按顺序访问数据。你有三个选择：

  • 将数据复制到具有已知格式的容器中（"返回向量"选项）
  • 使用编译时多态性来选择正确的访问方法（std算法的方式，由于您使用接口而不可能）
  • 使用运行时多态性来选择正确的访问方法

因此，由于要使用接口的限制，第二种方法是不可能的。第一个和第三个都有头顶。

做第三件事的明显方法是any_range。但这并不是唯一的方法，这取决于你想做什么。any_range的问题是，在一个简单的for each循环中，每个元素都有三个虚拟调用：增量、比较和取消引用。

只要你想对每次迭代做的都很简单，你就可以通过在接口级别上实现循环来将开销减少到一个虚拟调用：

struct Interface {
    Interface(SomeType& other)
    : traverse([=](std::function<void(int)> body) {
      for (int i : other.my_range()) body(i);
    }) {}
    const std::function<void (std::function<void(int)>)> traverse;
};

当然，只有当你使用范围的方式非常有限时，这才有效。

如果只有已知的2种已知类型（或固定数量的类型），则可以选择Boost.Variant。以下是示例用法：

#include <boost/variant.hpp>
#include <functional>
struct SomeType
{
    typedef int range_t;
    range_t my_range() const { return 1; }
};
struct SomeOtherType
{
    typedef double range_t;
    range_t some_range() const { return 3.14; }
};
typedef std::function<SomeType::range_t (void)> SomeTypeRange;
typedef std::function<SomeOtherType::range_t (void)> SomeOtherTypeRange;
typedef boost::variant<SomeTypeRange, SomeOtherTypeRange> Range;
struct Interface
{
  Interface(const SomeType& other)
  : range( SomeTypeRange([=](){ return other.my_range(); }) ) {}
  Interface(const SomeOtherType& other)
  : range( SomeOtherTypeRange([=](){ return other.some_range(); }) ) {}
  Range range;
};
struct print_me_visitor : public boost::static_visitor<void>
{
public:
    void operator()( const SomeTypeRange& i_st ) const
    {
        std::cout << "SomeTypeRange: " << i_st() << std::endl;
    }
    void operator()( const SomeOtherTypeRange& i_sot ) const
    {
        std::cout << "SomeOtherTypeRange: " << i_sot() << std::endl;
    }
};
int main()
{
    SomeType st;
    SomeOtherType sot;
    Interface i1( st );
    Interface i2( sot );
    boost::apply_visitor( print_me_visitor(), i1.range );
    boost::apply_visitor( print_me_visitor(), i2.range );
    return 0;
}
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