STL 模板函数返回一对答案

【问题标题】：STL template function to return a pairSTL 模板函数返回一对
【发布时间】：2017-09-15 19:51:11
【问题描述】：

我正在尝试编写一个从 STL 容器返回一对值的函数。

template <typename T>
std::pair<typename T::value_type,typename T::value_type> getMinMax(T &container) {

    auto min = *(container.begin());
    auto max = *(container.begin());

    for (auto it : container) {
        if (min > (*it) ) {
            min = (*it);
        }
        if (max < (*it) ) {
            max = (*it);
        }
    }
    return std::make_pair(min, max);
};

int main() {
    std::vector<int> c{1, 2, 3, 4, 5};
    auto p = getMinMax(c);
    std::cout << "min: " << p.first << " max: " << p.second << "\n";
}

我收到一个错误：

错误：间接需要指针操作数（'int' 无效）如果 (min > (*it) ) {

我不知道该怎么处理。

除了这个错误，还有更好的方法来实现所需的行为吗？

【问题讨论】：

en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/minmax
有没有更好的方法来实现所需的行为？。是的，std::minmax_element
@user1211030 在此代码中 sn-p for (auto it : container) { if (min > (*it) ) { min = (*it); } 它不是迭代器或指针。它具有值类型。所以删除取消引用。
for range 返回元素，而不是迭代器
@user1211030 通常该函数具有未定义的行为，因为容器可以是空的。:)

标签： c++ algorithm c++11 templates std-pair

【解决方案1】：

for range 返回元素，而不是迭代器。所以你的循环应该是这样的：

for (const auto& e : container) {
    if (min > e) {
        min = e;
    }
    if (max < e) {
        max = e;
    }
}

【讨论】：

【解决方案2】：

template <typename T>
std::pair<typename T::value_type, typename T::value_type> getMinMax(T &container) {

    auto min = *(container.begin());
    auto max = *(container.begin());

    for (const auto& element : container) { /* ERROR WAS HERE, FOR RANGE LOOPS RETURN AN ELEMENT */
        if (min > element) {
            min = element;
        }
        if (max < element) {
            max = element;
        }
    }
    return std::make_pair(min, max);
};

嘿！这应该可行，您将min 和max 设置为取消引用的element，这当然不是我们想要的。 :)

此外，如果container 为空，您可能会得到未定义的行为。也许你应该添加一些检查来检查。

【讨论】：

std::pair 必须有值，不能为空。如果容器为空，则返回默认值std::pair 将包含可能使调用者混淆为有效的值，而实际上它们不是有效的。也许返回一个std::pair<std:::pair, bool>，而bool 表示成功/失败（类似于std::map::insert()）？否则，只需抛出异常即可。
我不知道这个。谢谢
@Remy Lebeau 如果容器为空，则呈现的函数具有未定义的行为。:)
@VladfromMoscow：是的，我知道。格雷厄姆在他的回答中说了这么多：“你可以得到未定义的行为，例如，如果容器是空的。也许你应该添加一些检查来检查 "，我通过提供函数可以向调用者报告它无法为空容器返回有效的std::pair 的方式来回答。

【解决方案3】：

对于初学者来说，当容器为空时，函数可能具有未定义的行为，因为可能会尝试取消引用空容器的迭代器。

在这样的循环中

for (auto it : container) {
    if (min > (*it) ) {
        min = (*it);
    }

不正确地使用了解引用。

您可以使用标准算法std::minmax_element。但是，它与您的代码不同。它返回第一个最小元素和最后一个最大元素。所以你应该重写算法std::minmax_element，这样ir将返回第一个最小元素（指向第一个最小元素的迭代器）和第一个最大元素（指向第一个最大元素的迭代器）。

函数可以定义例如下面的方式

#include <iostream>
#include <utility>
#include <vector>
#include <iterator>

template <typename T>
auto getMinMax( T &container ) 
    -> std::pair<decltype( container.begin() ), decltype( container.begin() )> 
{
    auto min = container.begin();
    auto max = container.begin();

    if ( !container.empty() )
    {
        for ( auto it = container.begin(); ++it != container.end();  )
        {
            if ( *it < *min ) min = it;
            else if ( *max < *it ) max = it;
        }
    }

    return { min, max };
}

int main() 
{
    std::vector<int> v = { 5, 2, 3, 7, 1, 4, 9, 8, 6 };

    auto minmax = getMinMax( v );

    std::cout << "Minimum = " << *minmax.first 
              << " at position " << std::distance( v.begin(), minmax.first )
              << " and maximum = " << *minmax.second
              << " at position " << std::distance( v.begin(), minmax.second )
              << std::endl;

    return 0;
}

程序输出是

Minimum = 1 at position 4 and maximum = 9 at position 6

【讨论】：