是否有一种容器适配器可以反转迭代器的方向,以便我可以使用基于范围的for-loop反向迭代容器?

使用显式迭代器,我将转换如下:

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

到这个:

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

我想把它转换成:

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

:

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

有这样的东西吗,还是我必须自己写?


当前回答

从cppreference中得到这个例子。它适用于:

GCC 10.1+带标志-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 << ' ';
}

其他回答

实际上,在c++ 14中,只需几行代码就可以完成。

这与@Paul的解决方案非常相似。由于c++ 11缺少一些东西,这个解决方案有点不必要的臃肿(加上定义std的味道)。多亏了c++ 14,我们可以让它更具可读性。

关键是,基于范围的for循环依赖begin()和end()来获取范围的迭代器。多亏了ADL,人们甚至不需要在std::名称空间中定义自定义begin()和end()。

下面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 }; }

这就像一个咒语,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;
}

打印与预期一致

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

注意std::rbegin()、std::rend()和std::make_reverse_iterator()在GCC-4.9中还没有实现。我根据标准写了这些例子,但是它们不能在稳定的g++中编译。不过,为这三个函数添加临时存根非常容易。下面是一个示例实现,绝对不完整,但在大多数情况下都足够好:

// --------------------------------------------------
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());
}

这应该在没有boost的c++ 11中工作:

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))
{
    ...
}

如果不使用c++ 14,那么我在下面找到了最简单的解决方案。

#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}; }

演示。 它不适用于容器/数据类型(如数组),因为容器/数据类型没有begin/rbegin, end/rend函数。

实际上Boost确实有这样的adaptor: 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';
}

如果您可以使用范围v3,那么您可以使用反向范围适配器ranges::view::reverse,它允许您反向查看容器。

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;
}

参见演示1。

注意:根据Eric Niebler的说法,这个特性将在c++ 20中可用。这可以与<experimental/ranges/range>标头一起使用。然后for语句看起来像这样:

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

参见演示2