如何在C ++ 11中使用函数式编程从地图中获取密钥？

Question

在数学上， std::map<K,V> m是函数f _m ，其中所有对域和范围元素（x，y）∈K×V，使得f _m （x）= y。

所以，我想获得f _m的域，即所有键的集合（或者可能是范围 - 所有值的集合）。 我可以用程序上 C ++ 11做到这一点，就像这样：

std::unordered_set<K> keys;
for (const auto& kv_pair : m) { keys.insert(kv_pair->first); }

对？ 但是 - 我想在功能上做到这一点（阅读：以一种让我感觉更优越的奇特方式）。 我该怎么办？

笔记：

• 我不一定需要将结果作为std :: unordered_set; 可以取代这样一套的东西也可能会起作用（例如一套Facade ）。
• 可读性，（合理的）简洁性和避免无偿复制数据都是考虑因素。

Answer 1

恕我直言，直观功能代码的重要特征是该算法实际上返回结果，而不是将其他变量设置为副作用。 这可以用std::accumulate来完成，例如：

#include <iostream>
#include <set>
#include <map>
#include <algorithm>

int main()
{
    typedef std::map<int, int> M;

    M m { {1, -1}, {2, -2}, {3, -3}, {4, -4} };

    auto&& x = std::accumulate(std::begin(m), std::end(m), std::set<int>{},
                               [](std::set<int>& s, const M::value_type& e)
                               {
                                  return s.insert(e.first), std::move(s);
                                                // .first is key,
                               });              // .second is value
    for (auto& i : x)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出：

1 2 3 4 

看到它在这里运行

std::begin(m), std::end(m)位实际上是一个令人头痛的问题，因为它阻碍了这种操作的链接。 例如，如果我们可以像上面的“GET KEYS”一样将“功能”操作与其他操作链接起来，那将是理想的...

x = m. GET KEYS . SQUARE THEM ALL . REMOVE THE ODD ONES

...或至少...

x = f(f(f(m, GET KEYS), SQUARE THEM ALL), REMOVE THE ODD ONES)

...但你必须自己编写一些简单的代码才能到达那里或者选择一个支持功能“风格”的库。

Answer 2

Boost.Range使用适配器map_keys提供了这map_keys 。 从文档中查看此示例。

你可以写：

auto keys = m | boost::adaptors::map_keys;

// keys is a range view to the keys in your map, no copy involved
// you can use keys.begin() and keys.end() to iterate over it

编辑 ：我将在下面留下我的旧答案，它使用迭代器而不是范围。 请注意，由两个boost::transform_iterator表示的范围仍表示地图中的键集。

IMO的功能实现方法将需要一个指向映射键的迭代器，以便您可以简单地使用std::copy 。 这是有道理的，因为你没有改变或积累任何东西，你只是复制键。

遗憾的是，该标准不提供迭代器适配器，但您可以使用Boost.Iterator提供的那些。

#include <algorithm>
#include <map>
#include <unordered_set>    
#include <boost/iterator/transform_iterator.hpp>

struct get_first
{
    template<class A, class B>
    const A & operator()(const std::pair<A,B> & val) const
    {
        return val.first;
    }
};

int main()
{
    std::map<int, std::string> m;
    std::unordered_set<int> r;

    // ...

    std::copy(boost::make_transform_iterator(m.begin(), get_first{}),
              boost::make_transform_iterator(m.end(), get_first{}),
              std::inserter(r, r.end()) );
}

如果有一个迭代器取消引用元组/对的Kth元素会更具表现力，但是transform_iterator可以很好地完成工作。

Answer 3

您可以通过多种方式编写此代码。 一个稍微“功能”的方式是：

vector<string> keys;
transform(begin(m), end(m), back_inserter(keys), [](const auto& p){ return p.first; });

但是要真正改善这一点并使用标准库启用更多功能的样式，我们需要对诸如Eric Niebler的Range Proposal之类的东西进行标准化。 同时，有许多非标准的基于范围的库，例如Eric的range-v3和boost Range，您可以使用它们来获得更多的功能样式。

Answer 4

std::map<int, int> m;
std::unordered_set<int> keys;

std::for_each(m.begin(), m.end(), [&keys](decltype(*m.begin()) kv)-> void {keys.insert(kv.first);});