如何直接从输入流中向集合中插入值？

Question

如何将输入直接从输入流插入到集合容器中？

这就是我需要的

while(n--)
{
    cin>>s.emplace();
}

假设，我需要获取 n 个输入并将容器名称设置为 's'

while(n--)
{
    int x;
    cin>>x;
    s.emplace(x);
}

这很好用，但我需要删掉这一步。

Answer 1

从 C++20 开始，您可以使用 std::ranges::copy, std::counted_iterator, std::istream_iterator,std::default_sentinel and std::inserter 来完成它。 counted_iterator + default_sentinel 使其从流中复制 n 元素。

示例：

#include <algorithm> // ranges::copy
#include <iostream>
#include <iterator>  // counted_iterator, default_sentinel, istream_iterator, inserter
#include <set>
#include <sstream>   // istringstream - only used for the example

int main() {
    // just an example istream:
    std::istringstream cin("1 1 2 2 3 3 4 4 5 5");

    int n = 5;

    std::set<int> s;

    std::ranges::copy(
        std::counted_iterator(std::istream_iterator<int>(cin), n),
        std::default_sentinel,
        std::inserter(s, s.end())
    );

    for(auto v : s) std::cout << v << ' ';
}

输出将只包含 3 个元素，因为流中的前 5 个元素只有 3 个唯一元素：

1 2 3

在 C++20 之前，您可以以类似的方式使用 copy_n：

std::copy_n(std::istream_iterator<int>(cin), n, std::inserter(s, s.begin()));

注意：如果流中的元素实际上少于n，两个版本都会有undefined behavior.在交付您想要的内容时，流是出了名的不可预测，而且 copy_n 使错误检查变得非常困难。

为了安全起见，您可以创建一个 counting_istream_iterator 来使用 std::copy 从流中复制最多 个元素 n :

std::copy(counting_istream_iterator<foo>(cin, n),
          counting_istream_iterator<foo>{},
          std::inserter(s, s.end()));

基于 std::istream_iterator，这样的迭代器可能看起来像这样：

template<class T,
         class CharT = char,
         class Traits = std::char_traits<CharT>,
         class Distance = std::ptrdiff_t>
struct counting_istream_iterator {
    using difference_type = Distance;
    using value_type = T;
    using pointer = const T*;
    using reference = const T&;
    using iterator_category = std::input_iterator_tag;
    using char_type = CharT;
    using traits_type = Traits;
    using istream_type = std::basic_istream<CharT, Traits>;

    counting_istream_iterator() : // end iterator
        isp(nullptr), count(0) {}

    counting_istream_iterator(std::basic_istream<CharT, Traits>& is, size_t n) :
        isp(&is), count(n + 1)
    {
        ++*this; // read first value from stream
    }
    counting_istream_iterator(const counting_istream_iterator&) = default;
    ~counting_istream_iterator() = default;

    reference operator*() const { return value; }
    pointer operator->() const { return &value; }

    counting_istream_iterator& operator++() {        
        if(count > 1 && *isp >> value) --count;
        else count = 0; // we read the number we should, or extraction failed
        return *this;
    }
    counting_istream_iterator operator++(int) {
        counting_istream_iterator cpy(*this);
        ++*this;
        return cpy;
    }

    bool operator==(const counting_istream_iterator& rhs) const {
        return count == rhs.count;
    }
    bool operator!=(const counting_istream_iterator& rhs) const {
        return !(*this == rhs);
    }

private:
    std::basic_istream<CharT, Traits>* isp;
    size_t count;
    T value;
};

Answer 2

您可以做的是创建您自己的可重用函数，提供您想要的尽可能简洁的语法。你也可以把循环放在那里。

这样，您甚至可以进行正确的错误处理，同时保持 main 代码的简洁。

完全通用的可能如下所示：

#include <iostream>
#include <set>
#include <stdexcept>

template<typename ContainerT>
void populate(ContainerT& container, std::istream& stream, std::size_t n) {
  using T = typename ContainerT::value_type;

  while(n--) {
    T tmp;
    if(stream >> tmp) {
      container.insert(container.end(), std::move(tmp));
    }
    else {
      throw std::runtime_error("bad input");
    }
  }
}

int main() {
  std::size_t n = 5;

  std::set<int> s;
  populate(s, std::cin, n);  
}

你甚至可以变得更漂亮一点。例如，支持 reserve() 的容器可以在开始填充容器之前调用它：

template<typename T>
concept HasReserve = requires(T x) {
   {x.reserve(std::size_t{})};
};

// ...

ContainerT result;
if constexpr(HasReserve<ContainerT>) {
  container.reserve(container.size() + n);
}

//...

如何直接从输入流中向集合中插入值？

How to insert values in set directly from input stream?

c++

stl

set

c++11