std::iota非常有限

std::iota is very limited

本文关键字：iota std 非常      更新时间：2023-10-16

来自Python世界，我发现函数std::iota非常有限。为什么接口被限制为不接受任何UnaryFunction？

例如，我可以转换

>>> x = range(0, 10)

进入

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

但是怎么做呢：

>>> x = range(0,20,2)

甚至

>>> x = range(10,0,-1)

我知道写一个这样的函数或使用Boost是微不足道的，但我认为C++委员会一定谨慎地选择了这个设计。很明显，我错过了C++11中的一些东西。

std::generate怎么样？

int n = -2;
std::generate(x.begin(), x.end(), [&n]{ return n+=2; }); 
int n = 10;
std::generate(x.begin(), x.end(), [&n]{ return n--;});

但是怎么做呢：

x = range(0,20,2)

除了std::generate()（见其他答案），您还可以为std::iota()提供自己的一元函数，它只需要被称为operator++():

#include <iostream>
#include <functional>
#include <numeric>
#include <vector>
template<class T>
struct IotaWrapper
{
    typedef T type;
    typedef std::function<type(const type&)> IncrFunction;
    type value;
    IncrFunction incrFunction;
    IotaWrapper() = delete;
    IotaWrapper(const type& n, const IncrFunction& incrFunction) : value(n), incrFunction(incrFunction) {};
    operator type() { return value; }
    IotaWrapper& operator++() { value = incrFunction(value); return *this; }
};
int main()
{
    IotaWrapper<int> n(0, [](const int& n){ return n+2; });
    std::vector<int> v(10);
    std::iota(v.begin(), v.end(), n);
    for (auto i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << std::endl;
}

输出：0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

演示

以下是如何实现Range():的想法

struct Range
{
    template<class Value, class Incr>
    std::vector<Value> operator()(const Value& first, const Value& last, const Incr& increment)
    {
        IotaWrapper<Value> iota(first, [=](const int& n){ return n+increment; });
        std::vector<Value> result((last - first) / increment);
        std::iota(result.begin(), result.end(), iota);
        return result;
    }
};

Demo

使用C++20范围，您可以这样写：

static auto stepped_iota(int start, int step) {
  return std::ranges::views::iota(0) |
         std::ranges::views::transform([=](int x) { return x * step + start; });
}
void f() {
  for (int x : stepped_iota(0, 2)) { ... }
}

https://godbolt.org/z/3G49rs

或者，如果您希望范围是有限的：

static auto stepped_iota(int start, int end, int step) {
  return std::ranges::views::iota(0, (end - start + step - 1) / step) |
         std::ranges::views::transform([=](int x) { return x * step + start; });
}
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