C ++ 11基于反向范围的for-loop

时间:2011-12-17 04:29:26

标签: c++ c++11

是否有一个容器适配器可以反转迭代器的方向,所以我可以使用基于范围的for循环反向迭代一个容器?<​​/ p>

使用显式迭代器,我会将其转换为:

for (auto i = c.begin(); i != c.end(); ++i) { ...

进入这个:

for (auto i = c.rbegin(); i != c.rend(); ++i) { ...

我想转换一下:

for (auto& i: c) { ...

到此:

for (auto& i: std::magic_reverse_adapter(c)) { ...

有这样的事情,还是我必须自己写呢?

10 个答案:

答案 0 :(得分:214)

实际上Boost确实有这样的适配器:boost::adaptors::reverse

#include <list>
#include <iostream>
#include <boost/range/adaptor/reversed.hpp>

int main()
{
    std::list<int> x { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };
    for (auto i : boost::adaptors::reverse(x))
        std::cout << i << '\n';
    for (auto i : x)
        std::cout << i << '\n';
}

答案 1 :(得分:73)

实际上,在C ++ 14中,只需几行代码即可完成。

这与@Paul的解决方案非常相似。由于C ++ 11中缺少的东西,该解决方案有点不必要地膨胀(加上std气味中的定义)。感谢C ++ 14,我们可以使它更具可读性。

关键观察是,基于范围的for循环依赖于begin()end()来获取范围的迭代器。感谢ADL,我们甚至不需要在std :: namespace中定义自定义begin()end()

这是一个非常简单的示例解决方案:

// -------------------------------------------------------------------
// --- Reversed iterable

template <typename T>
struct reversion_wrapper { T& iterable; };

template <typename T>
auto begin (reversion_wrapper<T> w) { return std::rbegin(w.iterable); }

template <typename T>
auto end (reversion_wrapper<T> w) { return std::rend(w.iterable); }

template <typename T>
reversion_wrapper<T> reverse (T&& iterable) { return { iterable }; }

这就像魅力一样,例如:

template <typename T>
void print_iterable (std::ostream& out, const T& iterable)
{
    for (auto&& element: iterable)
        out << element << ',';
    out << '\n';
}

int main (int, char**)
{
    using namespace std;

    // on prvalues
    print_iterable(cout, reverse(initializer_list<int> { 1, 2, 3, 4, }));

    // on const lvalue references
    const list<int> ints_list { 1, 2, 3, 4, };
    for (auto&& el: reverse(ints_list))
        cout << el << ',';
    cout << '\n';

    // on mutable lvalue references
    vector<int> ints_vec { 0, 0, 0, 0, };
    size_t i = 0;
    for (int& el: reverse(ints_vec))
        el += i++;
    print_iterable(cout, ints_vec);
    print_iterable(cout, reverse(ints_vec));

    return 0;
}

按预期打印

4,3,2,1,
4,3,2,1,
3,2,1,0,
0,1,2,3,

注意 std::rbegin()std::rend()std::make_reverse_iterator()尚未在GCC-4.9中实施。我根据标准编写这些示例,但它们不能在稳定的g ++中编译。然而,为这三个函数添加临时存根非常容易。这是一个示例实现,绝对不完整但在大多数情况下运行良好:

// --------------------------------------------------
template <typename I>
reverse_iterator<I> make_reverse_iterator (I i)
{
    return std::reverse_iterator<I> { i };
}

// --------------------------------------------------
template <typename T>
auto rbegin (T& iterable)
{
    return make_reverse_iterator(iterable.end());
}

template <typename T>
auto rend (T& iterable)
{
    return make_reverse_iterator(iterable.begin());
}

// const container variants

template <typename T>
auto rbegin (const T& iterable)
{
    return make_reverse_iterator(iterable.end());
}

template <typename T>
auto rend (const T& iterable)
{
    return make_reverse_iterator(iterable.begin());
}

2017年10月22日更新

感谢estan指出这一点。

原始答案示例实现使用using namespace std;,这将导致包含此实现的任何文件(必须位于头文件中)也导入整个std命名空间。

修改了示例实现,改为提议using std::rbegin, std::rend

答案 2 :(得分:22)

这应该在没有boost的情况下在C ++ 11中起作用:

namespace std {
template<class T>
T begin(std::pair<T, T> p)
{
    return p.first;
}
template<class T>
T end(std::pair<T, T> p)
{
    return p.second;
}
}

template<class Iterator>
std::reverse_iterator<Iterator> make_reverse_iterator(Iterator it)
{
    return std::reverse_iterator<Iterator>(it);
}

template<class Range>
std::pair<std::reverse_iterator<decltype(begin(std::declval<Range>()))>, std::reverse_iterator<decltype(begin(std::declval<Range>()))>> make_reverse_range(Range&& r)
{
    return std::make_pair(make_reverse_iterator(begin(r)), make_reverse_iterator(end(r)));
}

for(auto x: make_reverse_range(r))
{
    ...
}

答案 3 :(得分:11)

这适合你吗?

#include <iostream>
#include <list>
#include <boost/range/begin.hpp>
#include <boost/range/end.hpp>
#include <boost/range/iterator_range.hpp>

int main(int argc, char* argv[]){

  typedef std::list<int> Nums;
  typedef Nums::iterator NumIt;
  typedef boost::range_reverse_iterator<Nums>::type RevNumIt;
  typedef boost::iterator_range<NumIt> irange_1;
  typedef boost::iterator_range<RevNumIt> irange_2;

  Nums n = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
  irange_1 r1 = boost::make_iterator_range( boost::begin(n), boost::end(n) );
  irange_2 r2 = boost::make_iterator_range( boost::end(n), boost::begin(n) );


  // prints: 1 2 3 4 5 6 7 8 
  for(auto e : r1)
    std::cout << e << ' ';

  std::cout << std::endl;

  // prints: 8 7 6 5 4 3 2 1
  for(auto e : r2)
    std::cout << e << ' ';

  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

答案 4 :(得分:6)

    template <typename C>
    struct reverse_wrapper {

        C & c_;
        reverse_wrapper(C & c) :  c_(c) {}

        typename C::reverse_iterator begin() {return c_.rbegin();}
        typename C::reverse_iterator end() {return c_.rend(); }
    };

    template <typename C, size_t N>
    struct reverse_wrapper< C[N] >{

        C (&c_)[N];
        reverse_wrapper( C(&c)[N] ) : c_(c) {}

        typename std::reverse_iterator<const C *> begin() { return std::rbegin(c_); }
        typename std::reverse_iterator<const C *> end() { return std::rend(c_); }
    };


    template <typename C>
    reverse_wrapper<C> r_wrap(C & c) {
        return reverse_wrapper<C>(c);
    }

例如:

    int main(int argc, const char * argv[]) {
        std::vector<int> arr{1, 2, 3, 4, 5};
        int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};

        for (auto i : r_wrap(arr)) {
            printf("%d ", i);
        }
        printf("\n");

        for (auto i : r_wrap(arr1)) {
            printf("%d ", i);
        }
        printf("\n");
        return 0;
    }

答案 5 :(得分:3)

抱歉,但是对于当前的 C++(除了 C++20),所有这些解决方案似乎都不如仅使用基于索引的 for。这里没有什么只是“几行代码”。所以,是的:通过一个简单的 int 循环进行迭代。这是最好的解决方案。

答案 6 :(得分:2)

如果不使用C ++ 14,那么我会在下面找到最简单的解决方案。

#define METHOD(NAME, ...) auto NAME __VA_ARGS__ -> decltype(m_T.r##NAME) { return m_T.r##NAME; }
template<typename T>
struct Reverse
{
  T& m_T;

  METHOD(begin());
  METHOD(end());
  METHOD(begin(), const);
  METHOD(end(), const);
};
#undef METHOD

template<typename T>
Reverse<T> MakeReverse (T& t) { return Reverse<T>{t}; }

Demo
它不适用于容器/数据类型(如数组),它没有begin/rbegin, end/rend个函数。

答案 7 :(得分:2)

如果可以使用range v3,则可以使用反向范围适配器ranges::view::reverse,该适配器可以反向查看容器。

一个最小的工作示例:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <range/v3/view.hpp>

int main()
{
    std::vector<int> intVec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

    for (auto const& e : ranges::view::reverse(intVec)) {
        std::cout << e << " ";   
    }
    std::cout << std::endl;

    for (auto const& e : intVec) {
        std::cout << e << " ";   
    }
    std::cout << std::endl;
}

请参见DEMO 1

注意:根据Eric Niebler,此功能将在 C ++ 20 中可用。可以与<experimental/ranges/range>标头一起使用。然后for语句将如下所示:

for (auto const& e : view::reverse(intVec)) {
       std::cout << e << " ";   
}

请参见 DEMO 2

答案 8 :(得分:2)

cppreference 得到这个例子。它适用于:

GCC 10.1+ 带有标志 -std=c++20

#include <ranges>
#include <iostream>
 
int main()
{
    static constexpr auto il = {3, 1, 4, 1, 5, 9};
 
    std::ranges::reverse_view rv {il};
    for (int i : rv)
        std::cout << i << ' ';
 
    std::cout << '\n';
 
    for(int i : il | std::views::reverse)
        std::cout << i << ' ';
}

答案 9 :(得分:1)

您可以简单地使用向后迭代的BOOST_REVERSE_FOREACH。例如,代码

#include <iostream>
#include <boost\foreach.hpp>

int main()
{
    int integers[] = { 0, 1, 2, 3, 4 };
    BOOST_REVERSE_FOREACH(auto i, integers)
    {
        std::cout << i << std::endl;
    }
    return 0;
}

生成以下输出:

4

3

2

1

0