C++中for_each的應用

C++中for_each的應用

 

for each語法是方便的，也是很天然的，這也是爲何不少語言都有這樣的語法，就我所知，包括java(jdk5.0以上),python,php,asp.net等語言都有相似的語法，甚至微軟爲C++/CLI中也添加了這樣的語法。可是很遺憾的是，C++98標準中沒有，因而，咱們只能經過可悲的for_each算法去模擬。。。。。。。。。。先看看原生的語法是多麼方便和天然的吧，雖然有人將其視爲語法糖，可是，就算是糖，這也是很甜的那種。

先看看Python中的循環，雖然不是for each，可是相似於。

l = [1,2,3,4,5]

for i in l:

print i

簡潔，乾淨，

假如你有幸使用微軟的託管C++，你可使用相似的語法：

using namespace System;

 

#include <list>

#include <iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    int a[5] = {1,2,3,4,5};

    list<int> l(a, a+5);

 

    for each ( int i in l)

       Console::Write(i);

 

 

    system("PAUSE");

}

雖然做爲強類型語言，在聲明方面稍微複雜點，循環的處理仍是那麼簡潔，乾淨。

 

再來看看現有的C++中的：

#include <list>

#include <iostream>

using namespace std;

 

int main()

{

    int a[5] = {1,2,3,4,5};

    list<int> l(a, a+5);

 

    // 一樣是須要輸出

    for(list<int>::const_iterator lit = l.begin(); lit != l.end(); ++lit)

    {

       cout <<*lit <<endl;

    }

 

    system("PAUSE");

}

繁複到我都不想說了，list<int>::const_iterator似的迭代器聲明語法不符合一處定義的原則，冗餘信息太多。（C++09添加的auto用法就是解決此問題的），即使是解決了此問題，仍是會發現，在C++中寫個循環比在python（僅僅是一個例子，其餘有相似for each特性的語言都比C++簡單）中複雜太多了。而循環實在是太過於常見的語法了，因此一次又一次使用這種本能夠簡單，可是受限於語法而搞得這麼複雜的C++可憐語法的時候，我老是忍不住想要吐血。對於這麼簡單的例子，咱們是能夠找到一些方法來稍微簡化一點的。沒有for each語法，咱們起碼還有for_each算法-_-!

因而能夠這樣：

#include <list>

#include <iostream>

#include <algorithm>

using namespace std;

 

void printInt(int i)

{

    cout <<i <<endl;

}

 

int main()

{

    int a[5] = {1,2,3,4,5};

    list<int> l(a, a+5);

 

    // 一樣是須要輸出

    for_each(l.begin(), l.end(), ptr_fun(printInt));

 

    system("PAUSE");

}

 

在加大了理解難度後（原本for each語法多簡單啊，如今還要理解ptr_fun這樣的函數對象生成的輔助函數），咱們的循環是稍微簡單一點了，雖然在這個例子中咱們甚至要額外寫函數-_-!雖說函數能夠只寫一次，循環但是經常用的啊。

對於這樣簡單的例子，已經能夠看出沒有for_each語法的痛苦了，再複雜一點的例子

 

對於類成員函數的調用，看看有for_each的狀況

python中：

class Add():
    def __init__(self, i):
        self._i = i
    def add(self):
        self._i += 1
    def __str__(self):
        return str(self._i)
    
s = [Add(1), Add(2), Add(3)]

for a in s:
    a.add()

for a in s:
    print a

 

這裏拆分紅兩個函數，能夠看出個人無奈，想要在一個for_each語法中連續調用兩個函數的方法。。。。目前只有再寫一個函數，而這個函數的做用就是僅僅調用這兩個函數提供給for_each使用。不說這些喪氣+無奈的話了，光是調用一個類的成員函數的可能仍是有的。

C++中：

#include <list>

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <cstdio>

using namespace std;

 

void printInt(int i)

{

    cout <<i <<endl;

}

 

class CAdd

{

public:

    CAdd(int ai):mi(ai) { }

 

    void add() { ++mi; }

 

    operator int() { return mi;}

    int mi;

};

 

int main()

{

    CAdd a[3] = { CAdd(1), CAdd(2), CAdd(3)};

    list<CAdd> l(a, a+3);

 

    // 一樣是須要輸出

    for_each(l.begin(), l.end(), mem_fun_ref(&CAdd::add));

    for_each(l.begin(), l.end(), ptr_fun(printInt));

 

    system("PAUSE");

}

爲了實現循環的簡潔，從新引入了新的複雜度，mem_fun_ref，但願通常的C++程序員見過這樣的函數對象輔助函數。。。。還多了相似&CAdd::add這樣的成員函數指針的語法，但願通常的程序員也能理解。。。。（不提有for each語法的語言中除了for each這樣天然的語法外，作多複雜的運算都沒有引入任何新的複雜度），最主要的是，你想要在一條for_each中實現兩個函數的調用，你除了老老實實的實現一個新的函數外，就是像我這樣了，調用for_each兩次，兩種方法都是不那麼容易讓人接受。。。。。。。。可是，在現有的C++中，咱們也就只能作到這樣了。既然用C++，就接受現實吧。其實，顯示遠比通常人想象的要複雜。

以上狀況仍是函數沒有參數的時候，當函數有參數的時候，新的問題又來了。

看看python中這樣一個簡單的功能：

def add(a,b):
    return a + b

l = [1,2,3,4,5]
for i in l:
    print add(i,1)

 

無非就是在每一個輸出的函數中調用一個函數，沒有任何值的一提的地方，是我的就能看懂。

在C++須要實現成下面這個樣子：

#include <list>

#include <iostream>

#include <algorithm>

#include <functional>

using namespace std;

 

template <typename T>

class Add : public binary_function<T, T, void>

{

public:

    void operator()(const T& ai, const T& aj) const

    {

       cout <<(ai + aj) <<endl;

    }

 

};

 

int main()

{

    int a[5] = {1,2,3,4,5};

    list<int> l(a, a+5);

 

    for_each(l.begin(), l.end(), bind2nd(Add<int>(), 1));

 

    system("PAUSE");

}

 

到這一步，我但願大部分的C++程序員還能看懂什麼意思及其實現的機制。。。。可是僅僅是個人但願吧，甚至我懷疑，這樣的實現放在工做中，總監和老老是不是會將我批的體無完膚，的確，爲了省略一個循環值得這樣作嗎？實在不值得，可是C++提供給你的機制就是這樣。Add這樣的函數對象構造複雜，還得利用trail機制（從binary_function類繼承過來），而後再利用函數適配器bind2nd/bind1st，這樣的東西彷佛須要語言專家來解釋，我是解釋不清楚了，再加上更加複雜的函數連標準庫中的bind都確定不夠用，還只能用boost::bind庫，去試試吧，而後會發現通常的函數指來指去（特別是類成員）用的太複雜了，仍是用boost::funciton吧。。。。。彷佛永無止境。可是有了for each語法，那麼什麼複雜度都沒有。。。。。還想自虐嗎？算了吧，我基本上已經放棄了。不給糖吃，也放不着本身開工廠製做。。。。

另外，對於可以用boost的兄弟們，糖是有的吃的。boost:: foreach庫便是如此。

 

下面是boost:: foreach的例子

#include <list>

#include <iostream>

#include <boost/foreach.hpp>

using namespace std;

 

 

int main()

{

    int a[5] = {1,2,3,4,5};

    list<int> l(a, a+5);

 

    BOOST_FOREACH( int i, l)

    {

       cout <<i <<endl;

    }

 

    BOOST_FOREACH( int i, l)

    {

       cout <<i+1 <<endl;

    }

 

    system("PAUSE");

}

 

就算僅僅這一個例子。。。。永遠不要怪庫開發者（好比boost,ace,loki）將C++語言弄得多麼扭曲，他們也是出於無奈。。。。別去看實現，先只管用吧。

對於不能用boost的我。。。。只能看有沒有辦法偷偷的將/cli編譯選項打開了。。。^^