生成从0到n-1的数字的惯用方式是什么？

Question

在数组或向量中以任意类型生成从0到n-1的数字的可接受的C ++惯用法是什么？

换句话说，我该怎么写：

template <typename T> vector<T> generate_integers_upto(size_t n);

要么

template <typename T> T* generate_integers_upto(size_t n);

Answer 1

惯用的方法是按值返回。 为了简单起见，您可以使用std::iota填充矢量，但这是次要的：

#include <vector>
#include <numeric>

template<typename T>
std::vector<T> generate(std::size_t n)
{
  std::vector<T> v(n);
  std::iota(std::begin(v), std::end(v), T());
  return v;
}

Answer 2

只需按值返回，然后让编译器决定哪种方法（RVO，移动返回等）更有效：

template<typename T>
std::vector<T> generate( std::size_t n , T begin = 0u )
{
    std::vector<T> result( n );

    std::iota( std::begin( result ) , std::end( result ) , begin );

    return result;
}

请注意，默认返回类型为unsigned int 。 当然，您可以更改传递给函数的值以更改返回值，或显式指定返回类型：

int main()
{
    auto sequence = generate<float>( 100 );
}

此实现基于std::iota()标准库算法。

Answer 3

而是取决于您要如何处理这些数字。

如果您真的想要一个范围，而不是一个容器，那么boost::irange就足够了。 它甚至不需要任何[大量]内存！

它可以让您做一些很酷的事情 ：

#include <iostream>
#include <boost/range/irange.hpp>

using boost::irange;
using std::cout;

int main()
{
    for (auto i : irange(0, 42))
        cout << i << ' ';
}

// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
// 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Answer 4

如果要让函数为您创建数组，请按值返回std::vector 。

如您的第一个示例所示，返回引用要么无效（如果向量是现在已销毁的局部变量），要么是奇怪且容易出错的（因为现在某个地方需要某种方式管理向量）。

返回指针（大概是分配的数组）很容易出错，因为没有任何东西可以确保调用者正确地分配它。

更为灵活的替代方法是采用迭代器范围。 对于两个迭代器都可以重载它：

std::vector<int> v(10);       // non-empty vector
generate(v.begin(), v.end()); // replace existing elements

以及迭代器和大小：

std::vector<int> v;             // empty vector
generate(back_inserter(v), 10); // insert new elements

请注意，C ++ 11库具有一个std::iota ，其行为类似于第一个版本（可用于实现其中任何一个），但与第二个版本完全不同。