C++中的字符串乘法

Question

这里已经有一个问题：How to repeat a string a variable number of times in C++? 但是因为这个问题的表述很糟糕，所以给出了关于 character 乘法的主要答案。有两个正确但昂贵的答案，所以我将在这里提高要求。

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Perl 提供了x 运算符：http://perldoc.perl.org/perlop.html#Multiplicative-Operators，它可以让我这样做：

$foo = "0, " x $bar;

我知道我可以使用其他答案中的辅助函数来执行此操作。我想知道我可以在没有自己的辅助功能的情况下做到这一点吗？我的偏好是我可以用它来初始化 const string，但如果我不能这样做，我很确定这可以用标准算法和 lambda 来回答。

Answer 1

您可以覆盖乘法运算符

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>


std::string operator*(const std::string& str, size_t times)
{
    std::stringstream stream;
    for (size_t i = 0; i < times; i++) stream << str;
    return stream.str();
}

int main() {
    std::string s = "Hello World!";
    size_t times = 5;

    std::string repeated = s * times;
    std::cout << repeated << std::endl;

    return 0;
}

...或使用 lambda ...

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s = "Hello World!";
    size_t times = 5;

    std::string repeated = [](const std::string& str, size_t times) {std::stringstream stream; for (size_t i = 0; i < times; i++) stream << str; return stream.str(); } (s, times);
    std::cout << repeated << std::endl;

    return 0;
}

...或使用带有引用捕获的 lambda ...

#include <string>
#include <sstream>
#include <iostream>

int main() {
    std::string s = "Hello World!";
    size_t times = 5;

    std::string repeated = [&s, &times]() {std::stringstream stream; for (size_t i = 0; i < times; i++) stream << str; return stream.str(); }();
    std::cout << repeated << std::endl;

    return 0;
}

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您也可以将std::string 与std::string::reserve(size_t) 结合使用，而不是使用std::stringstream，因为您已经知道（或可以计算）结果字符串的大小。

std::string repeated; repeated.reserve(str.size() * times);
for (size_t i = 0; i < times; i++) repeated.append(str);
return repeated;

这可能更快：比较 http://goo.gl/92hH9M 和 http://goo.gl/zkgK4T

Answer 2

可以仅使用标准算法和带有generate_n 的lambda 来执行此操作，但它仍然无法初始化const string，它需要在单独的行中完成：

string foo;
const auto bar = 13U;

generate_n(back_inserter(foo), bar * 3U, [](){
    static const char multiplicand[] = "0, ";
    static const auto length = strlen(multiplicand);
    static auto i = 0U;
    return multiplicand[i++ % length];});

我在这里创建了一个实时示例：http://ideone.com/uIt2Ee 但正如所有问题 cmets 可能都清楚的那样，在一行中执行此操作的要求导致代码质量较差。马上，我们可以看到裸常量3 表示multiplicand 的大小，并且不必要地需要更改multiplicand 的初始化来更新这个字面量。

应该做的明显改进是：

string foo;
const auto bar = 13U;
const char multiplicand[] = "0, ";
const auto length = strlen(multiplicand);

generate_n(back_inserter(foo), bar * length, [&](){
    static auto i = 0U;
    return multiplicand[i++ % length];
});

下一个改进将是在foo 增长时消除重新分配，如果bar 或length 很大，这可能会很昂贵。这可以通过构造foo 来实现，该foo 具有足够的空间来包含整个生成的字符串：

const auto bar = 13U;
const char multiplicand[] = "0, ";
const auto length = strlen(multiplicand);
string foo(bar * length, '\0');

generate_n(foo.begin(), bar * length, [&](){
    static auto i = 0U;
    return multiplicand[i++ % length];
});

[Live Example]