基于向量的范围内项目索引的获取

Question

C 11引入了基于ranged的for循环，该循环在内部使用（const）迭代器实现，因此：

std::vector<std::string> vec;

for(std::string &str : vec)
{
//...
}

基本上相当于更详细（是的，可以使用auto简化）：

for(std::vector<std::string>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it)
{
//...
}

然而，通常需要一个项目的索引。第二种方法很简单：

auto index = it - vec.begin();

在基于范围的for中，它不是那么简单。但我想知道这是否是一个可以完全避免迭代器的便携解决方案：

for(auto &str : vec)
{
    auto index = &str - &vec[0];
}

（const版本将是相同的，但需要注意不要将非const容器与const引用混合，这可能并不总是显而易见的。）

显然，这依赖于几个假设：

>

向量的迭代器只是对一个项的引用（可能在标准中？）

容器保证连续（std::向量是...）

基于范围的for的内部实现（也可能在标准中）

Answer 1

是的，这是一个有效的解决方案。底层数据保证是连续的（std::向量应该或多或少是一个动态数组）。

n4140§23.3。6.1[向量概述]/1

向量的元素是连续存储的，这意味着如果v是向量

Answer 2

是的，但我会使用vec。改为data（）。使用的好处。data（）是指非连续的std容器没有它，因此当被迭代的容器不能以这种方式工作时（如deque或std:：vector），代码可靠地停止编译

或者我们写一个index_t类似迭代器的包装器：

template<class T>
struct index_t {
  T t;
  T operator*()const{ return t; }
  void operator++() { ++t; }
  friend bool operator==( index_t const& lhs, index_t const& rhs ) {
    return lhs.t == rhs.t;
  }
  friend bool operator!=( index_t const& lhs, index_t const& rhs ) {
    return lhs.t != rhs.t;
  }
};
template<class T>
index_t<T> index(T t) { return {t}; }

index\t

index\t

template<class It>
struct range_t {
  It b,e;
  It begin() const {return b;}
  It end() const {return e;}
};
template<class It>
range_t<It> range( It s, It f ) { return {s,f}; }

template<class T>
range_t<index_t<T>>
index_over( T s, T f ) {
  return {{{s}}, {{f}}};
}
template<class Container>
auto iterators_of( Container& c ) {
  using std::begin; using std::end;
  return index_over( begin(c), end(c) );
}

我们现在可以对容器的迭代器进行迭代器。

for (auto it : iterators_of(vec))

活生生的例子。

提到的迭代整数是：

for (int i : index_over( 0, 100 ) )

我们也可以直接得到容器的索引：

template<class Container>
range_t< index_t<std::size_t> >
indexes_of( Container& c ) {
  return index_over( std::size_t(0), c.size() );
}
template<class T, std::size_t N>
range_t< index_t<std::size_t> >
indexes_of( T(&)[N] ) {
  return index_over( std::size_t(0), N );
}

这让我们：

for( auto i : indexes_of( vec ) )

其中i从0变化到vec.size（）-1。我发现这有时比zip迭代器之类的更容易使用。

省略的改进：

使索引\u t成为真正的输入迭代器。根据需要使用std:：move和/或std:：forward创建索引和范围。支持范围上的哨兵。使范围界面更丰富（大小，可选随机访问[]，空，前，后，范围：无前（n）常数，等等。