std::ranges::generate() 算法

自 C++20 起

简化

// (1)
constexpr O generate( O first, S last, F gen );

// (2)
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> generate( R&& r, F gen );

参数类型是泛型的，并具有以下约束：

• O - std::input_or_output_iterator
• S - std::sentinel_for<O>
• R - (无)
• F - std::copy_constructible

此外，每个重载都有以下约束

• (1) - invocable<F&> && indirectly_writable<O, invoke_result_t<F&>>
• (1) - invocable<F&> && ranges::output_range<R, invoke_result_t<F&>>

（为方便阅读，此处省略了 std:: 命名空间）

详细

// (1)
template<
  std::input_or_output_iterator O,
  std::sentinel_for<O> S,
  std::copy_constructible F
>
  requires std::invocable<F&> && std::indirectly_writable<O, std::invoke_result_t<F&>>
constexpr O generate( O first, S last, F gen );

// (2)
template<
  class R,
  std::copy_constructible F
>
  requires std::invocable<F&> && ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<F&>>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> generate( R&& r, F gen );

• (1) 将函数对象 gen 的连续调用结果赋给范围 [first; last) 中的每个元素。

• (2) 与 (2) 相同，但使用 r 作为第一个源范围，如同使用 ranges::begin(r) 作为 first 和 ranges::end(r) 作为 last。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

first last	要修改的元素范围。
r	要修改的元素范围。
gen	生成器函数对象。

返回值

一个输出迭代器，与 last 比较相等。

复杂度

精确地调用 gen() 和赋值 ranges::distance(first, last) 次。

异常

(无)

可能的实现

generate(1) 和 generate(2)

struct generate_fn
{
    template<std::input_or_output_iterator O, std::sentinel_for<O> S,
             std::copy_constructible F>
    requires std::invocable<F&> && std::indirectly_writable<O, std::invoke_result_t<F&>>
    constexpr O operator()(O first, S last, F gen) const
    {
        for (; first != last; *first = std::invoke(gen), ++first)
        {}
        return first;
    }

    template<class R, std::copy_constructible F>
    requires std::invocable<F&> && ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<F&>>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> operator()(R&& r, F gen) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(gen));
    }
};

inline constexpr generate_fn generate {};

示例

Main.cpp

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <random>
#include <string_view>

auto dice()
{
    static std::uniform_int_distribution<int> distr {1, 6};
    static std::random_device device;
    static std::mt19937 engine {device()};
    return distr(engine);
}

void iota(auto& v, int n)
{
    std::ranges::generate(v, [&n]() mutable { return n++; });
}

void print(std::string_view comment, const auto& v)
{
    for (std::cout << comment; int i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    std::array<int, 8> v;

    std::ranges::generate(v.begin(), v.end(), dice);
    print("dice: ", v);
    std::ranges::generate(v, dice);
    print("dice: ", v);

    iota(v, 1);
    print("iota: ", v);
}

输出

dice: 4 3 1 6 6 4 5 5
dice: 4 2 5 3 6 2 6 2
iota: 1 2 3 4 5 6 7 8