生成從0到n-1的數字的慣用方式是什么？

Question

在數組或向量中以任意類型生成從0到n-1的數字的可接受的C ++慣用法是什么？

換句話說，我該怎么寫：

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

慣用的方法是按值返回。 為了簡單起見，您可以使用std::iota填充矢量，但這是次要的：

#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，然后讓編譯器決定哪種方法（RVO，移動返回等）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;
}

請注意，默認返回類型為unsigned int 。 當然，您可以更改傳遞給函數的值以更改返回值，或顯式指定返回類型：

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

此實現基於std::iota()標准庫算法。

Answer 3

而是取決於您要如何處理這些數字。

如果您真的想要一個范圍，而不是一個容器，那么boost::irange就足夠了。 它甚至不需要任何[大量]內存！

它可以讓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

如果要讓函數為您創建數組，請按值返回std::vector 。

如您的第一個示例所示，返回引用要么無效（如果向量是現在已銷毀的局部變量），要么是奇怪且容易出錯的（因為現在某個地方需要某種方式管理向量）。

返回指針（大概是分配的數組）很容易出錯，因為沒有任何東西可以確保調用者正確地分配它。

更為靈活的替代方法是采用迭代器范圍。 對於兩個迭代器都可以重載它：

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

請注意，C ++ 11庫具有一個std::iota ，其行為類似於第一個版本（可用於實現其中任何一個），但與第二個版本完全不同。