将单个参数传递给需要迭代器范围的函数

Question

考虑一个接受一个或多个参数（例如文件名）的函数。为了使其具有通用性，最好为通用迭代器范围编写它：

template<class Iter>
void function(Iter first, Iter last)
{
  // do something
}

现在我们可以通过以下方式调用它，与我们如何存储参数无关：

WhateverContainer container;
function(std::begin(container), std::end(container));

例如，STL 严重依赖这种范例。

现在，假设我们想要使用未存储在容器中的单个参数调用函数。当然可以这样写：

const int value = 5;
std::vector<int> vec(1, value);
function(std::begin(vec), std::end(vec));

但这个解决方案对我来说似乎很笨拙和浪费。

问题：是否有更好的低开销方法来创建单个变量的迭代器范围兼容表示？

Answer 1

您可以一次性使用指针：

function(&value, &value + 1);

在通用代码中，std::addressof 比一元运算符 & 更安全，具体取决于您的偏执程度。

您当然可以将其包装在重载中以便于使用：

template <class T>
decltype(auto) function (T &&e) {
    auto p = std::addressof(e);
    return function(p, p + 1);
}

Answer 2

您还可以重载您的函数模板function 用于单元素范围：

template<typename Iter>
void function(Iter first) {
    return function(first, std::next(first)); // calls your original function
}

这样，您的原始函数 function 仍然与迭代器范围兼容。但是请注意，将此重载与空范围一起使用将导致未定义的行为。

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对于单个元素value，可以使用上面的重载：

function(&value); // calls overload

由于运算符& 可能过载，请考虑使用std::addressof 而不是&，正如this answer 中已经提到的那样。

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对于由单个元素组成的范围，你也可以使用上面的重载，它只需要一个迭代器而不是一个迭代器对：

const int value = 5;
std::vector<int> vec(1, value); // single-element collection
function(std::begin(vec)); // <-- calls overload

Answer 3

我想我会分两步完成：

1. 定义一个接受容器的模板函数的重载，按照迭代器版本编写。

2. 定义一个代理类，它将对象引用视为大小为 1 的数组。

c++17 示例：

#include <iterator>
#include <type_traits>
#include <vector>
#include <iostream>

// proxy object
template<class T>
struct object_as_container
{
    using value_type = T;
    using iterator = T*;
    using const_iterator = std::add_const_t<T>;

    object_as_container(value_type& val) : object_(val) {}

    const_iterator begin() const { return std::addressof(object_); }
    iterator begin() { return std::addressof(object_); }

    const_iterator end() const { return std::next(begin()); }
    iterator end() { return std::next(begin()); }

private:
    value_type& object_;
};

// our function in terms of iterators    
template<class Iter> void func(Iter first, Iter last)
{
    while(first != last)
    {
        std::cout << *first++;
    }
}

// our function in terms of containers
template<class Container> void func(Container&& cont)
{
    func(cont.begin(), cont.end());
}

int main()
{
    const int value = 5;
    func(object_as_container(value));
    func(std::vector { 1,2,3,4,5 });
}

Answer 4

您可以将其视为每个 [expr.unary.op]/3 一个元素的数组：

function(&value, &value + 1);

出于指针算术（[expr.add]）和比较（[expr.rel]，[expr.eq]）的目的，不是以这种方式获取地址的数组元素的对象被认为属于到具有一个 T 类型元素的数组。