給 C++ 添加語法糖

Question

編輯 2：

新編輯：看起來 C++20 有一個新的范圍庫，從功能的角度來看，它可以滿足我的要求。 如何在 C++17 或更早的時間完成類似的事情？ 另外， Kotlin 語法糖可能嗎？ 主要是人的例子：

val adam = Person("Adam").apply { 
    age = 20 // same as this.age = 20 or adam.age = 20
    city = "London"
}

編輯 1：

我不知道我的問題是否那么清楚，所以我將使用 Rust 的 map 舉個例子。

這是在 rust 中完成 map 的方式：

let newVector = myVector.iter().map(|x|, x * 2)

C++中是這樣實現的

std::string s("hello");
std::vector<std::size_t> ordinals;
std::transform(s.begin(), s.end(), std::back_inserter(ordinals),
     [](unsigned char c) -> std::size_t { return c; });

這要冗長得多。

我想添加一些語法糖來做這樣的事情：

std::string s("hello");
auto ordinals = my_ns::map(s,[](unsigned char c) -> std::size_t { return c; });

my_ns::map 的實現可能是這樣的（我確定這行不通，只是為了展示它是如何完成的）

template<typename T, U>
map(T t, std::function<U> f)
{
    std::vector<U> ordinals;
    std::transform(t.begin(), t.end(), std::back_inserter(ordinals),
     [](U c) -> f(c));
    return ordinals;
}

在這種情況下， ordinals不需要是std::vector<std::size_t>類型，它可以是map類型，它具有std::vector<T>的轉換。 類型 map 的原因是能夠將 reduce 等函數與 map 鏈接起來。

原始問題

注意：這僅適用於個人項目，我不打算在生產中或大部分時間使用 C++ 時使用它。

我最近一直在使用很多 Kotlin，我正在涉足 Rust，我喜歡它們的高級功能。 這讓我想知道，我可以創建一些語法糖來模擬其中的一些功能嗎？

我會嘗試模仿的一些東西（只是一個例子）

Rust map：

let newVector = myVector.iter().map(|x|, x * 2)

Kotlin 讓

val adam = Person("Adam").apply { 
    age = 20 // same as this.age = 20 or adam.age = 20
    city = "London"
}

val str = "Hello"
str.let {
   println("The string's length is ${it.length}")
}

我不打算使用完全相同的語法，但我想知道是否可以這樣做：

int[] arr = {1, 2, 3};
auto d_arr = map(arr, [](int x){return x*2}) // maybe return a map type to be able to use .reduce, etc

第一個 kotlin 讓我不知道該怎么做，但第二個也可以使用 lambda 來解決。

我正在考慮使用新類型並創建到 std::vector 和 arrays 的轉換，類似於 C# 的 LINQ 的工作方式。

任何有關如何執行此操作的提示都將受到贊賞。

Ps：我知道 std::transform 和其他功能（我可能會在實現時使用它們），但我想要一個比提供的更簡單的 API （我也認為這將是一個不錯的個人項目） .

Answer 1

您的示例可以很容易地更改為工作 C++ 代碼：

template <typename T, typename Fun> auto map(T t, Fun f) {
  std::vector<typename T::value_type> ordinals;
  std::transform(t.begin(), t.end(), std::back_inserter(ordinals), f);
  return ordinals;
}

這既不是很慣用也不是針對性能優化的，但它確實有效。 （預先調整向量的大小而不是使用std::back_inserter並通過引用傳遞t以獲得巨大的性能提升。）

編輯：您可以按如下方式添加reduce ：

template <typename T, typename R, typename Fun> auto reduce(T t, R init, Fun f) {
  return std::transform(t.begin(), t.end(), init, f);
}

然后組合它們： reduce(map(x, [](auto a) {...}), 0, [](int& a, auto b) {...})

明顯的警告：這將非常緩慢。 這些函數對於學習模板概念很有趣，但在實踐中，范圍或舊式std::reduce /... 會快得多。

編輯 2：如果你想使用map作為成員 function，只需制作一個包裝器 class：

template<class T>
struct Wrapper {
  T d;
  template <typename Fun> auto map(Fun f) {
    std::vector<typename T::value_type> ordinals;
    std::transform(d.begin(), d.end(), std::back_inserter(ordinals), f);
    return wrap(ordinals);
  }
  template <typename R, typename Fun> auto reduce(R init, Fun f) {
    return wrap(std::transform(d.begin(), d.end(), init, f));
  }
};
template<class T> Wrapper<T> wrap(const T& t) { return {t}; }
template<class T> Wrapper<T> wrap(T&& t) { return {t}; }

然后你可以做wrap(my_vec).map(...).reduce(..., ...)

for循環在這里會更快，因為你做了很多不必要的復制：你不必要地在map中創建一個新向量並多次復制數據（ std::back_inserter ，按值傳遞）。

Answer 2

我想知道是否可以做類似的事情：

 int[] arr = {1, 2, 3}; auto d_arr = map(arr, [](int x){return x*2})

這個意義上的“地圖”在C++標准庫中被稱為“變換”。 一個工作示例：

auto double_ = [](auto x){ return x*2; }; // you may also use a normal function
auto doubled_view = std::views::all(arr)
                  | std::views::transform(double_);

能夠將 reduce 等函數與 map 鏈接起來。

您可以縮小范圍。 不幸的是，C++20 標准范圍沒有附帶 reduce function，因此必須使用范圍的另一種實現，或者改用基於迭代器的函數。 后者的例子：

auto sum = std::reduce(
     std::execution::unseq, // optional execution policy
     doubled_view.begin(),
     doubled_view.end(),
     0
     // you can use a functor to do something other than add
     );

轉換為 std::vector

您還可以從范圍創建容器：

std::vector doubled_vector(
    doubled_view.begin(), doubled_view.end());

請注意，為范圍視圖的中間階段創建容器可能會產生不必要的開銷。