Question

有没有办法检查任意变量类型是否可迭代？

那么要检查它是否有索引元素，或者我可以实际循环它的孩子？（例如使用foreach？）

是否可以为此创建通用模板？

我在搜索时发现了其他编程语言的技巧。然而，仍然需要找到如何在C ++中做到这一点。

Answer 1

您可以为此创建一个特征：

namespace detail
{
    // To allow ADL with custom begin/end
    using std::begin;
    using std::end;

    template <typename T>
    auto is_iterable_impl(int)
    -> decltype (
        begin(std::declval<T&>()) != end(std::declval<T&>()), // begin/end and operator !=
        void(), // Handle evil operator ,
        ++std::declval<decltype(begin(std::declval<T&>()))&>(), // operator ++
        void(*begin(std::declval<T&>())), // operator*
        std::true_type{});

    template <typename T>
    std::false_type is_iterable_impl(...);

}

template <typename T>
using is_iterable = decltype(detail::is_iterable_impl<T>(0));

Live example

Answer 2

这取决于你对“可迭代”的意思。它在C ++中是一个松散的概念，因为你可以用许多不同的方式实现迭代器。

如果由foreach引用C ++ 11的基于范围的for循环，则类型需要定义begin()和end()方法并返回响应的迭代器operator!=， operator++和operator*。

如果您的意思是Boost的BOOST_FOREACH助手，请参阅BOOST_FOREACH Extensibility。

如果在你的设计中你有一个所有可迭代容器继承的公共接口，那么你可以使用C ++ 11的std::is_base_of：

struct A : IterableInterface {}
struct B {}
template <typename T>
constexpr bool is_iterable() {
    return std::is_base_of<IterableInterface, T>::value;
}
is_iterable<A>(); // true
is_iterable<B>(); // false

Answer 3

是使用此traits class兼容的c++03

template<typename C>
struct is_iterable
{
  typedef long false_type; 
  typedef char true_type; 

  template<class T> static false_type check(...); 
  template<class T> static true_type  check(int, 
                    typename T::const_iterator = C().end()); 

  enum { value = sizeof(check<C>(0)) == sizeof(true_type) }; 
};

解释

check<C>(0)

check(int,const_iterator)调用C::end()并返回const_iterator兼容类型
其他check<C>(0)来电check(...)（请参阅ellipsis conversion）
sizeof(check<C>(0))取决于这些函数的返回类型
最后，编译器将常量value设置为true或false

请参阅coliru

上的编译和测试运行

#include <iostream>
#include <set>

int main()
{
    std::cout <<"set="<< is_iterable< std::set<int> >::value <<'\n';
    std::cout <<"int="<< is_iterable< int           >::value <<'\n';
}

输出

set=1
int=0

注意： C ++ 11（和C ++ 14）提供了许多traits classes但没有关于iterablility ...

另请参阅jrok和Jarod42的类似答案。

_{此答案位于公共领域 - CC0 1.0 Universal}

Answer 4

cpprefence has an example answering your question。它使用的是SFINAE，这是该示例的稍作修改的版本（以防该链接的内容随时间变化）：

template <typename T, typename = void>
struct is_iterable : std::false_type {};

// this gets used only when we can call std::begin() and std::end() on that type
template <typename T>
struct is_iterable<T, std::void_t<decltype(std::begin(std::declval<T>())),
                                  decltype(std::end(std::declval<T>()))
                                 >
                  > : std::true_type {};

// Here is a helper:
template <typename T>
constexpr bool is_iterable_v = is_iterable<T>::value;

现在，这就是使用方式

std::cout << std::boolalpha;
std::cout << is_iterable_v<std::vector<double>> << '\n';
std::cout << is_iterable_v<std::map<int, double>> << '\n';
std::cout << is_iterable_v<double> << '\n';
struct A;
std::cout << is_iterable_v<A> << '\n';

输出：

true
true
false
false

话虽如此，它所检查的只是begin() const和end() const的声明，因此，即使以下内容也被验证为可迭代的：

struct Container
{
  void begin() const;
  void end() const;
};

std::cout << is_iterable_v<Container> << '\n'; // prints true

您可以here一起看到这些碎片

Answer 5

如果您受C ++ 11和更高版本的保护，那么以下一种通常用于SFINAE检查的方法如下：

template<class T, class = decltype(<expression that must compile>)>
inline constexpr bool expression_works(int) { return true; }

template<class>
inline constexpr bool expression_works(unsigned) { return false; }

template<class T, bool = expression_works<T>(42)>
class my_class;

template<class T>
struct my_class<T, true>
{ /* Implementation when true */ };

template<class T>
struct my_class<T, false>
{ /* Implementation when false */ };

诀窍如下：

当表达式不起作用时，将仅实例化第二个特殊化，因为第一个特殊化将无法编译并且sfinae会播放。这样您得到false。
当表达式起作用时，两个重载都是候选，因此我必须强制进行更好的专门化。在这种情况下，42的类型为int，因此int比unsigned更匹配，得到true。
我选择42，因为它是answer to everything，受埃里克·尼布勒（Eric Niebler）的范围实现启发。

在您的情况下，C++11具有适用于数组和容器的自由函数std::begin和std::end，因此必须起作用的表达式是：

template<class T, class = decltype(std::begin(std::declval<T>()))
inline constexpr bool is_iterable(int) { return true; }

template<class>
inline constexpr bool is_iterable(unsigned) { return false; }

如果您需要更多的通用性，一种表示可迭代的方式还可以包括用户定义的类型，这些类型会为begin和end带来自己的重载，因此您需要应用一些{{ 1}}：

adl

您可以使用此技术来获得更适合您实际情况的解决方案。

Answer 6

或者，如果（像我一样）您讨厌每个SFINAE解决方案都是一大堆虚假结构定义，并且无济于事，::type和::value的话，这是使用快速（非常）的示例肮脏的一线：

template <
    class Container,
    typename ValueType = decltype(*std::begin(std::declval<Container>()))>
static void foo(Container& container)
{
    for (ValueType& item : container)
    {
        ...
    }
}

最后一个模板参数可以一步完成多项操作：

检查该类型是否具有begin()成员函数或等效函数。
检查begin()函数是否返回定义了operator*()的内容（对于迭代器而言通常是这样）。
确定取消引用迭代器后产生的类型，并保存该类型以防在模板实现中有用。

限制：请勿再次检查是否存在匹配的end()成员函数。

如果您想要更坚固/彻底/可重复使用的产品，请改用其他出色的建议解决方案之一。

检查变量是否可迭代？

6 个答案:

解释

请参阅coliru

输出