С новым циклом, основанным на диапазонах, мы можем написать код типа
for(auto x: Y) {}
Какая ИМО является огромным улучшением от (например)
for(std::vector<int>::iterator x=Y.begin(); x!=Y.end(); ++x) {}
Можно ли использовать цикл для двух одновременных циклов, например Pythons zip? Для тех, кто не знаком с Python, код:
Y1 = [1,2,3]
Y2 = [4,5,6,7]
for x1,x2 in zip(Y1,Y2):
print x1,x2
Дает выход (1,4) (2,5) (3,6)
Предупреждение: boost::zip_iterator и boost::combine от Boost 1.63.0 (2016 декабрь 26) приведет к поведению undefined, если длина входных контейнеров не одинаковая (это может сбой или повторение за конечным результатом).
Начиная с Boost 1.56.0 (2014 Aug 7) вы можете использовать boost::combine (эта функция существует в ранних версиях, но недокументирована)
#include <boost/range/combine.hpp>
#include <vector>
#include <list>
#include <string>
int main() {
std::vector<int> a {4, 5, 6};
double b[] = {7, 8, 9};
std::list<std::string> c {"a", "b", "c"};
for (auto tup : boost::combine(a, b, c, a)) { // <---
int x, w;
double y;
std::string z;
boost::tie(x, y, z, w) = tup;
printf("%d %g %s %d\n", x, y, z.c_str(), w);
}
}
Это напечатает
4 7 a 4 5 8 b 5 6 9 c 6
В более ранних версиях вы могли бы определить диапазон себя следующим образом:
#include <boost/iterator/zip_iterator.hpp>
#include <boost/range.hpp>
template <typename... T>
auto zip(T&&... containers) -> boost::iterator_range<boost::zip_iterator<decltype(boost::make_tuple(std::begin(containers)...))>>
{
auto zip_begin = boost::make_zip_iterator(boost::make_tuple(std::begin(containers)...));
auto zip_end = boost::make_zip_iterator(boost::make_tuple(std::end(containers)...));
return boost::make_iterator_range(zip_begin, zip_end);
}
Использование одинаковое.
Вы можете использовать решение на основе boost::zip_iterator. Сделайте классный контейнерный класс, поддерживающий ссылки на ваши контейнеры, и который возвращает zip_iterator из функций-членов begin и end. Теперь вы можете написать
for (auto p: zip(c1, c2)) { ... }
Пример реализации (пожалуйста, проверьте):
#include <iterator>
#include <boost/iterator/zip_iterator.hpp>
template <typename C1, typename C2>
class zip_container
{
C1* c1; C2* c2;
typedef boost::tuple<
decltype(std::begin(*c1)),
decltype(std::begin(*c2))
> tuple;
public:
zip_container(C1& c1, C2& c2) : c1(&c1), c2(&c2) {}
typedef boost::zip_iterator<tuple> iterator;
iterator begin() const
{
return iterator(std::begin(*c1), std::begin(*c2));
}
iterator end() const
{
return iterator(std::end(*c1), std::end(*c2));
}
};
template <typename C1, typename C2>
zip_container<C1, C2> zip(C1& c1, C2& c2)
{
return zip_container<C1, C2>(c1, c2);
}
Я оставляю вариационную версию отличным упражнением для читателя.
См. <redi/zip.h> для функции zip, которая работает с базой базы for и принимает любое количество диапазонов, что может значения rvalues или lvalues и могут быть разных длин (итерация остановится в конце кратчайшего диапазона).
std::vector<int> vi{ 0, 2, 4 };
std::vector<std::string> vs{ "1", "3", "5", "7" };
for (auto i : redi::zip(vi, vs))
std::cout << i.get<0>() << ' ' << i.get<1>() << ' ';
Печать 0 1 2 3 4 5
Итак, я написал этот zip раньше, когда мне было скучно, я решил опубликовать его, потому что он отличается от остальных тем, что он не использует boost и больше похож на stdlib С++.
template <typename Iterator>
void advance_all (Iterator & iterator) {
++iterator;
}
template <typename Iterator, typename ... Iterators>
void advance_all (Iterator & iterator, Iterators& ... iterators) {
++iterator;
advance_all(iterators...);
}
template <typename Function, typename Iterator, typename ... Iterators>
Function zip (Function func, Iterator begin,
Iterator end,
Iterators ... iterators)
{
for(;begin != end; ++begin, advance_all(iterators...))
func(*begin, *(iterators)... );
//could also make this a tuple
return func;
}
Пример использования:
int main () {
std::vector<int> v1{1,2,3};
std::vector<int> v2{3,2,1};
std::vector<float> v3{1.2,2.4,9.0};
std::vector<float> v4{1.2,2.4,9.0};
zip (
[](int i,int j,float k,float l){
std::cout << i << " " << j << " " << k << " " << l << std::endl;
},
v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v3.begin(),v4.begin());
}
Я столкнулся с этим вопросом самостоятельно и не хотел синтаксиса любого из вышеперечисленных. Итак, у меня есть короткий заголовочный файл, который по сути делает то же самое, что и boost zip_iterator, но имеет несколько макросов, чтобы сделать синтаксис более приятным для меня:
https://github.com/cshelton/zipfor
Например, вы можете сделать
vector<int> a {1,2,3};
array<string,3> b {"hello","there","coders"};
zipfor(i,s eachin a,b)
cout << i << " => " << s << endl;
Основной синтаксический сахар состоит в том, что я могу назвать элементы из каждого контейнера. Я также включаю "mapfor", который делает то же самое, но для карт (для обозначения ".first" и ".ececond" элемента).
// declare a, b
BOOST_FOREACH(boost::tie(a, b), boost::combine(list_of_a, list_of_b)){
// your code here.
}
Если у вас есть компилятор, совместимый с С++ 14 (например, gcc5), вы можете использовать zip, предоставленный в библиотеке cppitertools, посредством Райан Хейнинг, который выглядит очень многообещающе:
array<int,4> i{{1,2,3,4}};
vector<float> f{1.2,1.4,12.3,4.5,9.9};
vector<string> s{"i","like","apples","alot","dude"};
array<double,5> d{{1.2,1.2,1.2,1.2,1.2}};
for (auto&& e : zip(i,f,s,d)) {
cout << std::get<0>(e) << ' '
<< std::get<1>(e) << ' '
<< std::get<2>(e) << ' '
<< std::get<3>(e) << '\n';
std::get<1>(e)=2.2f; // modifies the underlying 'f' array
}
Если вам нравится перегрузка оператора, вот три возможности. Первые два используют std::pair<> и std::tuple<>, соответственно, как итераторы; третий расширяет это на основе диапазона for. Обратите внимание, что не всем понравятся эти определения операторов, поэтому лучше хранить их в отдельном пространстве имен и иметь using namespace в функциях (а не в файлах!), Где вы хотели бы использовать их.
#include <iostream>
#include <utility>
#include <vector>
#include <tuple>
// put these in namespaces so we don't pollute global
namespace pair_iterators
{
template<typename T1, typename T2>
std::pair<T1, T2> operator++(std::pair<T1, T2>& it)
{
++it.first;
++it.second;
return it;
}
}
namespace tuple_iterators
{
// you might want to make this generic (via param pack)
template<typename T1, typename T2, typename T3>
auto operator++(std::tuple<T1, T2, T3>& it)
{
++( std::get<0>( it ) );
++( std::get<1>( it ) );
++( std::get<2>( it ) );
return it;
}
template<typename T1, typename T2, typename T3>
auto operator*(const std::tuple<T1, T2, T3>& it)
{
return std::tie( *( std::get<0>( it ) ),
*( std::get<1>( it ) ),
*( std::get<2>( it ) ) );
}
// needed due to ADL-only lookup
template<typename... Args>
struct tuple_c
{
std::tuple<Args...> containers;
};
template<typename... Args>
auto tie_c( const Args&... args )
{
tuple_c<Args...> ret = { std::tie(args...) };
return ret;
}
template<typename T1, typename T2, typename T3>
auto begin( const tuple_c<T1, T2, T3>& c )
{
return std::make_tuple( std::get<0>( c.containers ).begin(),
std::get<1>( c.containers ).begin(),
std::get<2>( c.containers ).begin() );
}
template<typename T1, typename T2, typename T3>
auto end( const tuple_c<T1, T2, T3>& c )
{
return std::make_tuple( std::get<0>( c.containers ).end(),
std::get<1>( c.containers ).end(),
std::get<2>( c.containers ).end() );
}
// implement cbegin(), cend() as needed
}
int main()
{
using namespace pair_iterators;
using namespace tuple_iterators;
std::vector<double> ds = { 0.0, 0.1, 0.2 };
std::vector<int > is = { 1, 2, 3 };
std::vector<char > cs = { 'a', 'b', 'c' };
// classical, iterator-style using pairs
for( auto its = std::make_pair(ds.begin(), is.begin()),
end = std::make_pair(ds.end(), is.end() ); its != end; ++its )
{
std::cout << "1. " << *(its.first ) + *(its.second) << " " << std::endl;
}
// classical, iterator-style using tuples
for( auto its = std::make_tuple(ds.begin(), is.begin(), cs.begin()),
end = std::make_tuple(ds.end(), is.end(), cs.end() ); its != end; ++its )
{
std::cout << "2. " << *(std::get<0>(its)) + *(std::get<1>(its)) << " "
<< *(std::get<2>(its)) << " " << std::endl;
}
// range for using tuples
for( const auto& d_i_c : tie_c( ds, is, cs ) )
{
std::cout << "3. " << std::get<0>(d_i_c) + std::get<1>(d_i_c) << " "
<< std::get<2>(d_i_c) << " " << std::endl;
}
}
Для библиотека обработки потоков С++ Я пишу, что искал решение, которое не полагается на сторонние библиотеки и работает с произвольным количеством контейнеров. Я закончил с этим решением. Это похоже на принятое решение, которое использует boost (а также приводит к поведению undefined, если длины контейнера не равны)
#include <utility>
namespace impl {
template <typename Iter, typename... Iters>
class zip_iterator {
public:
using value_type = std::tuple<const typename Iter::value_type&,
const typename Iters::value_type&...>;
zip_iterator(const Iter &head, const Iters&... tail)
: head_(head), tail_(tail...) { }
value_type operator*() const {
return std::tuple_cat(std::tuple<const typename Iter::value_type&>(*head_), *tail_);
}
zip_iterator& operator++() {
++head_; ++tail_;
return *this;
}
bool operator==(const zip_iterator &rhs) const {
return head_ == rhs.head_ && tail_ == rhs.tail_;
}
bool operator!=(const zip_iterator &rhs) const {
return !(*this == rhs);
}
private:
Iter head_;
zip_iterator<Iters...> tail_;
};
template <typename Iter>
class zip_iterator<Iter> {
public:
using value_type = std::tuple<const typename Iter::value_type&>;
zip_iterator(const Iter &head) : head_(head) { }
value_type operator*() const {
return value_type(*head_);
}
zip_iterator& operator++() { ++head_; return *this; }
bool operator==(const zip_iterator &rhs) const { return head_ == rhs.head_; }
bool operator!=(const zip_iterator &rhs) const { return !(*this == rhs); }
private:
Iter head_;
};
} // namespace impl
template <typename Iter>
class seq {
public:
using iterator = Iter;
seq(const Iter &begin, const Iter &end) : begin_(begin), end_(end) { }
iterator begin() const { return begin_; }
iterator end() const { return end_; }
private:
Iter begin_, end_;
};
/* WARNING: Undefined behavior if iterator lengths are different.
*/
template <typename... Seqs>
seq<impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>>
zip(const Seqs&... seqs) {
return seq<impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>>(
impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>(std::begin(seqs)...),
impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>(std::end(seqs)...));
}
С range-v3:
#include <range/v3/all.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>
namespace ranges {
template <class T, class U>
std::ostream& operator << (std::ostream& os, common_pair<T, U> const& p)
{
return os << '(' << p.first << ", " << p.second << ')';
}
}
using namespace ranges::v3;
int main()
{
std::vector<int> a {4, 5, 6};
double b[] = {7, 8, 9};
std::cout << view::zip(a, b) << std::endl;
}
Выход:
[(4, 7), (5, 8), (6, 9)]
Boost.Iterators zip_iterator вы можете использовать (пример в документах). Он не будет работать с диапазоном, но вы можете использовать std::for_each и лямбда.
Вот простая версия, которая не требует повышения. Он не будет особенно эффективен, так как он создает временные значения и не обобщает контейнеры, отличные от списков, но он не имеет зависимостей и решает наиболее распространенный случай для zipping.
template<class L, class R>
std::list< std::pair<L,R> > zip(std::list<L> left, std::list<R> right)
{
auto l = left.begin();
auto r = right.begin();
std::list< std::pair<L,R> > result;
while( l!=left.end() && r!=right.end() )
result.push_back( std::pair<L,R>( *(l++), *(r++) ) );
return result;
}
Хотя другие версии более гибкие, часто использование оператора списка делает простой однострочный. Эта версия имеет то преимущество, что обычный случай прост.