如何编写循环声明 C++14

Question

有没有办法在 C++14 中为循环编写声明式样式

for(int i = 0; i < 10; i+=2) {
    // ... some code
}

我发现最接近的是使用 boost 是

for(auto i : irange(1,10,2)){
     // .... some code
}

是否有实现相同效果的 c++14/17 标准方法？

我尝试将 std::make_integer_sequence() 作为可能的起点，但无法想明白了。

Answer 1

没有一种标准方法可以按照您的需要在数值范围内进行迭代。然而，C++14 允许您非常轻松地创建自己的实用程序。

方法一：数值范围。

这是一个未优化的快速组合示例：

template <typename T>
struct num_range_itr
{
    T _value, _step;

    num_range_itr(T value, T step) 
        : _value{value}, _step{step} 
    {
    }

    auto operator*() const { return _value; }
    auto operator++() { _value += _step; }

    auto operator==(const num_range_itr& rhs) const { return _value == rhs._value; }
    auto operator!=(const num_range_itr& rhs) const { return !(*this == rhs); }
};

template <typename T>
struct num_range
{
    T _start, _end, _step;

    num_range(T start, T end, T step) 
        : _start{start}, _end{end}, _step{step} 
    {
    }

    auto begin() const { return num_range_itr<T>{_start, _step}; }
    auto end() const { return num_range_itr<T>{_end, _step}; }
};

template <typename T>
auto make_range(T start, T end, T step = 1)
{
    return num_range<T>{start, end, step};
}

上面的代码可以这样使用：

for(auto i : make_range(0, 10, 2))
{
    std::cout << i << " ";
}

// Prints: 0 2 4 6 8

方法二：高阶函数。

这是一个未优化的快速组合示例：

template <typename T, typename TF>
auto for_range(T start, T end, T step, TF f)
{
    for(auto i = start; i < end; i += step)
    {
        f(i);
    }

    return f;
}

上面的代码可以这样使用：

for_range(0, 10, 2, [](auto i){ std::cout << i << " "; });

// Prints: 0 2 4 6 8

可以找到代码on wandbox。

如果你想在实际项目中使用这些实用程序，你需要仔细编写它们以安全地支持多种类型，避免无意的 signed/unsigned 转换，避免无效范围，并确保它们得到优化.

Answer 2

std::integer_sequence 仅当您知道编译时的大小时才会对您有帮助。我个人讨厌 C++11 之前的 for 循环。写这样的东西很容易出错：

for (int i = 0; i < n; ++i) 
  for (int j = 0; j < m; ++i) // very hard to spot

我用的是我的小帮手seq_tclass，相信正是你所需要的。请注意 typename std::enable_if。这是为了确保它只用于整数类型（int, uint8_t, long long 等），但不能用于 double 或 float。您可以通过三种不同的方式使用它：

for (int i : seq(1, 10))    // [1, 10), step 1
for (int i : seq(1, 10, 2)) // [1, 10), step 2
for (int i : seq(10))       // [0, 10), step 1

这是我的代码：

#include <type_traits>

template<typename T,
         typename = typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type >
class seq_t
{
  T m_begin;
  T m_end;
  T m_step;

public:
  class iterator
  {
    T m_curr;
    T m_step;

    constexpr iterator(T curr, T step)
      : m_curr(curr), m_step(step)
    {
    }

    constexpr iterator(T end)
      : m_curr(end), m_step(0)
    {
    }

    friend class seq_t;

  public:
    constexpr iterator& operator++()
    {
      m_curr += m_step;
      return *this;
    }

    constexpr T operator*() const noexcept
    {
      return m_curr;
    }

    constexpr bool operator!=(const iterator& rhs) const noexcept
    {
      return this->m_curr != rhs.m_curr;
    }
  };

  constexpr iterator begin(void) const noexcept
  {
    return iterator(m_begin, m_step);
  }

  constexpr iterator end(void) const noexcept
  {
    return iterator(m_end, m_step);
  }

  constexpr seq_t(T begin, T end, T step) noexcept
    : m_begin(begin), m_end(end), m_step(step)
  {
  }
};

template<typename T>
inline seq_t<T>
constexpr seq(T begin, T end, T step = 1) noexcept
{
  return seq_t<T>(begin, end, step);
}

template<typename T>
inline seq_t<T>
constexpr seq(T end) noexcept
{
  return seq_t<T>(T{0}, end, 1);
}

如何编写循环声明 C++14

How to write a declarative for loop c++14

c++

range

c++17