Funkcja sekwencji-zip dla C ++ 11?

Dzięki nowej pętli for opartej na zakresach możemy pisać kod podobny do

for(auto x: Y) {}

Która IMO jest ogromnym ulepszeniem (np.)

for(std::vector<int>::iterator x=Y.begin(); x!=Y.end(); ++x) {}

Czy można go użyć do zapętlenia dwóch równoczesnych pętli, jak zipfunkcja Pythona ? Dla osób niezaznajomionych z Pythonem kod:

Y1 = [1,2,3]
Y2 = [4,5,6,7]
for x1,x2 in zip(Y1,Y2):
    print x1,x2

Daje jako wyjście (1,4) (2,5) (3,6)

Ostrzeżenie: boost::zip_iterator a boost::combineod Boost 1.63.0 (26 grudnia 2016 r.) Spowoduje niezdefiniowane zachowanie, jeśli długość kontenerów wejściowych nie jest taka sama (może się zawiesić lub iterować poza końcem).

Począwszy od Boost 1.56.0 (7 sierpnia 2014 r.) Możesz użyćboost::combine (funkcja istnieje we wcześniejszych wersjach, ale nie jest udokumentowana):

#include <boost/range/combine.hpp>
#include <vector>
#include <list>
#include <string>

int main() {
    std::vector<int> a {4, 5, 6};
    double b[] = {7, 8, 9};
    std::list<std::string> c {"a", "b", "c"};
    for (auto tup : boost::combine(a, b, c, a)) {    // <---
        int x, w;
        double y;
        std::string z;
        boost::tie(x, y, z, w) = tup;
        printf("%d %g %s %d\n", x, y, z.c_str(), w);
    }
}

To by się wydrukowało

4 7 a 4
5 8 b 5
6 9 c 6

We wcześniejszych wersjach można było samodzielnie zdefiniować zakres w następujący sposób:

#include <boost/iterator/zip_iterator.hpp>
#include <boost/range.hpp>

template <typename... T>
auto zip(T&&... containers) -> boost::iterator_range<boost::zip_iterator<decltype(boost::make_tuple(std::begin(containers)...))>>
{
    auto zip_begin = boost::make_zip_iterator(boost::make_tuple(std::begin(containers)...));
    auto zip_end = boost::make_zip_iterator(boost::make_tuple(std::end(containers)...));
    return boost::make_iterator_range(zip_begin, zip_end);
}

Użycie jest takie samo.

Więc napisałem ten plik zip wcześniej, kiedy się nudziłem, zdecydowałem się go opublikować, ponieważ różni się od innych, ponieważ nie używa boost i wygląda bardziej jak stdlib c ++.

template <typename Iterator>
    void advance_all (Iterator & iterator) {
        ++iterator;
    }
template <typename Iterator, typename ... Iterators>
    void advance_all (Iterator & iterator, Iterators& ... iterators) {
        ++iterator;
        advance_all(iterators...);
    } 
template <typename Function, typename Iterator, typename ... Iterators>
    Function zip (Function func, Iterator begin, 
            Iterator end, 
            Iterators ... iterators)
    {
        for(;begin != end; ++begin, advance_all(iterators...))
            func(*begin, *(iterators)... );
        //could also make this a tuple
        return func;
    }

Przykładowe zastosowanie:

int main () {
    std::vector<int> v1{1,2,3};
    std::vector<int> v2{3,2,1};
    std::vector<float> v3{1.2,2.4,9.0};
    std::vector<float> v4{1.2,2.4,9.0};
     zip (
            [](int i,int j,float k,float l){
                std::cout << i << " " << j << " " << k << " " << l << std::endl;
            },
            v1.begin(),v1.end(),v2.begin(),v3.begin(),v4.begin());
}

std :: transform może to zrobić trywialnie:

std::vector<int> a = {1,2,3,4,5};
std::vector<int> b = {1,2,3,4,5};
std::vector<int>c;
std::transform(a.begin(),a.end(), b.begin(),
               std::back_inserter(c),
               [](const auto& aa, const auto& bb)
               {
                   return aa*bb;
               });
for(auto cc:c)
    std::cout<<cc<<std::endl;

Jeśli druga sekwencja jest krótsza, moja implementacja wydaje się podawać domyślne zainicjalizowane wartości.

Możesz skorzystać z rozwiązania opartego na boost::zip_iterator. Utwórz fałszywą klasę kontenera zachowującą odwołania do kontenerów i zwracającą się zip_iteratorz funkcji begini endskładowych. Teraz możesz pisać

for (auto p: zip(c1, c2)) { ... }

Przykładowa implementacja (prosimy o przetestowanie):

#include <iterator>
#include <boost/iterator/zip_iterator.hpp>

template <typename C1, typename C2>
class zip_container
{
    C1* c1; C2* c2;

    typedef boost::tuple<
        decltype(std::begin(*c1)), 
        decltype(std::begin(*c2))
    > tuple;

public:
    zip_container(C1& c1, C2& c2) : c1(&c1), c2(&c2) {}

    typedef boost::zip_iterator<tuple> iterator;

    iterator begin() const
    {
         return iterator(std::begin(*c1), std::begin(*c2));
    }

    iterator end() const
    {
         return iterator(std::end(*c1), std::end(*c2));
    }
};

template <typename C1, typename C2>
zip_container<C1, C2> zip(C1& c1, C2& c2)
{
    return zip_container<C1, C2>(c1, c2);
}

Wersję wariadyczną pozostawiam czytelnikowi jako doskonałe ćwiczenie.

Patrz <redi/zip.h>na zipfunkcję, która współpracuje z zakresu bazy fori przyjmuje dowolną liczbę przedziałów, które mogą być rvalues lub lwartościami i może mieć różną długość (będzie iteracji zatrzymuje się na koniec krótkim zasięgu).

std::vector<int> vi{ 0, 2, 4 };
std::vector<std::string> vs{ "1", "3", "5", "7" };
for (auto i : redi::zip(vi, vs))
  std::cout << i.get<0>() << ' ' << i.get<1>() << ' ';

Wydruki 0 1 2 3 4 5

Z zakresem-v3 :

#include <range/v3/all.hpp>
#include <vector>
#include <iostream>

namespace ranges {
    template <class T, class U>
    std::ostream& operator << (std::ostream& os, common_pair<T, U> const& p)
    {
      return os << '(' << p.first << ", " << p.second << ')';
    }
}

using namespace ranges::v3;

int main()
{
    std::vector<int> a {4, 5, 6};
    double b[] = {7, 8, 9};
    std::cout << view::zip(a, b) << std::endl; 
}

Wyjście:

[(4, 7), (5, 8), (6, 9)]

Natknąłem się na to samo pytanie niezależnie i nie podobała mi się składnia żadnego z powyższych. Mam więc krótki plik nagłówkowy, który zasadniczo robi to samo, co przyspieszenie zip_iterator, ale ma kilka makr, aby uczynić składnię bardziej przyjemną dla mnie:

https://github.com/cshelton/zipfor

Na przykład możesz to zrobić

vector<int> a {1,2,3};
array<string,3> b {"hello","there","coders"};

zipfor(i,s eachin a,b)
    cout << i << " => " << s << endl;

Głównym cukrem syntaktycznym jest to, że mogę nazwać elementy z każdego pojemnika. Dołączam również „mapfor”, które robi to samo, ale dla map (aby nazwać „.first” i „.second” elementu).

// declare a, b
BOOST_FOREACH(boost::tie(a, b), boost::combine(list_of_a, list_of_b)){
    // your code here.
}

Jeśli lubisz przeciążanie operatorów, oto trzy możliwości. Pierwsze dwa używania std::pair<>i std::tuple<>odpowiednio jako iteratorami; trzecia rozszerza to na podstawie zakresu for. Zauważ, że nie każdemu spodobają się te definicje operatorów, więc najlepiej trzymać je w oddzielnej przestrzeni nazw i mieć using namespacew funkcjach (nie plikach!), W których chciałbyś ich używać.

#include <iostream>
#include <utility>
#include <vector>
#include <tuple>

// put these in namespaces so we don't pollute global
namespace pair_iterators
{
    template<typename T1, typename T2>
    std::pair<T1, T2> operator++(std::pair<T1, T2>& it)
    {
        ++it.first;
        ++it.second;
        return it;
    }
}

namespace tuple_iterators
{
    // you might want to make this generic (via param pack)
    template<typename T1, typename T2, typename T3>
    auto operator++(std::tuple<T1, T2, T3>& it)
    {
        ++( std::get<0>( it ) );
        ++( std::get<1>( it ) );
        ++( std::get<2>( it ) );
        return it;
    }

    template<typename T1, typename T2, typename T3>
    auto operator*(const std::tuple<T1, T2, T3>& it)
    {
        return std::tie( *( std::get<0>( it ) ),
                         *( std::get<1>( it ) ),
                         *( std::get<2>( it ) ) );
    }

    // needed due to ADL-only lookup
    template<typename... Args>
    struct tuple_c
    {
        std::tuple<Args...> containers;
    };

    template<typename... Args>
    auto tie_c( const Args&... args )
    {
        tuple_c<Args...> ret = { std::tie(args...) };
        return ret;
    }

    template<typename T1, typename T2, typename T3>
    auto begin( const tuple_c<T1, T2, T3>& c )
    {
        return std::make_tuple( std::get<0>( c.containers ).begin(),
                                std::get<1>( c.containers ).begin(),
                                std::get<2>( c.containers ).begin() );
    }

    template<typename T1, typename T2, typename T3>
    auto end( const tuple_c<T1, T2, T3>& c )
    {
        return std::make_tuple( std::get<0>( c.containers ).end(),
                                std::get<1>( c.containers ).end(),
                                std::get<2>( c.containers ).end() );
    }

    // implement cbegin(), cend() as needed
}

int main()
{
    using namespace pair_iterators;
    using namespace tuple_iterators;

    std::vector<double> ds = { 0.0, 0.1, 0.2 };
    std::vector<int   > is = {   1,   2,   3 };
    std::vector<char  > cs = { 'a', 'b', 'c' };

    // classical, iterator-style using pairs
    for( auto its  = std::make_pair(ds.begin(), is.begin()),
              end  = std::make_pair(ds.end(),   is.end()  ); its != end; ++its )
    {
        std::cout << "1. " << *(its.first ) + *(its.second) << " " << std::endl;
    }

    // classical, iterator-style using tuples
    for( auto its  = std::make_tuple(ds.begin(), is.begin(), cs.begin()),
              end  = std::make_tuple(ds.end(),   is.end(),   cs.end()  ); its != end; ++its )
    {
        std::cout << "2. " << *(std::get<0>(its)) + *(std::get<1>(its)) << " "
                           << *(std::get<2>(its)) << " " << std::endl;
    }

    // range for using tuples
    for( const auto& d_i_c : tie_c( ds, is, cs ) )
    {
        std::cout << "3. " << std::get<0>(d_i_c) + std::get<1>(d_i_c) << " "
                           << std::get<2>(d_i_c) << " " << std::endl;
    }
}

W przypadku biblioteki przetwarzania strumieniowego C ++, którą piszę, szukałem rozwiązania, które nie opiera się na bibliotekach innych firm i działa z dowolną liczbą kontenerów. Skończyło się na tym rozwiązaniu. Jest podobny do przyjętego rozwiązania, które wykorzystuje doładowanie (a także powoduje niezdefiniowane zachowanie, jeśli długości kontenerów nie są równe)

#include <utility>

namespace impl {

template <typename Iter, typename... Iters>
class zip_iterator {
public:
  using value_type = std::tuple<const typename Iter::value_type&,
                                const typename Iters::value_type&...>;

  zip_iterator(const Iter &head, const Iters&... tail)
      : head_(head), tail_(tail...) { }

  value_type operator*() const {
    return std::tuple_cat(std::tuple<const typename Iter::value_type&>(*head_), *tail_);
  }

  zip_iterator& operator++() {
    ++head_; ++tail_;
    return *this;
  }

  bool operator==(const zip_iterator &rhs) const {
    return head_ == rhs.head_ && tail_ == rhs.tail_;
  }

  bool operator!=(const zip_iterator &rhs) const {
    return !(*this == rhs);
  }

private:
  Iter head_;
  zip_iterator<Iters...> tail_;
};

template <typename Iter>
class zip_iterator<Iter> {
public:
  using value_type = std::tuple<const typename Iter::value_type&>;

  zip_iterator(const Iter &head) : head_(head) { }

  value_type operator*() const {
    return value_type(*head_);
  }

  zip_iterator& operator++() { ++head_; return *this; }

  bool operator==(const zip_iterator &rhs) const { return head_ == rhs.head_; }

  bool operator!=(const zip_iterator &rhs) const { return !(*this == rhs); }

private:
  Iter head_;
};

}  // namespace impl

template <typename Iter>
class seq {
public:
  using iterator = Iter;
  seq(const Iter &begin, const Iter &end) : begin_(begin), end_(end) { }
  iterator begin() const { return begin_; }
  iterator end() const { return end_; }
private:
  Iter begin_, end_;
};

/* WARNING: Undefined behavior if iterator lengths are different.
 */
template <typename... Seqs>
seq<impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>>
zip(const Seqs&... seqs) {
  return seq<impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>>(
      impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>(std::begin(seqs)...),
      impl::zip_iterator<typename Seqs::iterator...>(std::end(seqs)...));
}

Jeśli masz kompilator zgodny z C ++ 14 (np. Gcc5), możesz użyć zipdostarczonego w cppitertoolsbibliotece przez Ryana Haininga, który wygląda naprawdę obiecująco:

array<int,4> i{{1,2,3,4}};
vector<float> f{1.2,1.4,12.3,4.5,9.9};
vector<string> s{"i","like","apples","alot","dude"};
array<double,5> d{{1.2,1.2,1.2,1.2,1.2}};

for (auto&& e : zip(i,f,s,d)) {
    cout << std::get<0>(e) << ' '
         << std::get<1>(e) << ' '
         << std::get<2>(e) << ' '
         << std::get<3>(e) << '\n';
    std::get<1>(e)=2.2f; // modifies the underlying 'f' array
}

Boost.Iterators ma, zip_iteratorktórego możesz użyć (przykłady w dokumentacji). Nie będzie działać z zakresem dla, ale możesz użyć std::for_eachi lambda.

Oto prosta wersja, która nie wymaga doładowania. Nie będzie szczególnie wydajne, ponieważ tworzy wartości tymczasowe i nie generalizuje innych kontenerów niż listy, ale nie ma żadnych zależności i rozwiązuje najczęstszy przypadek kompresowania.

template<class L, class R>
std::list< std::pair<L,R> >  zip(std::list<L> left, std::list<R> right)
{
auto l = left.begin();
auto r = right.begin();
std::list< std::pair<L,R> > result;
  while( l!=left.end() && r!=right.end() )
    result.push_back( std::pair<L,R>( *(l++), *(r++) ) );
  return result;
}

Chociaż inne wersje są bardziej elastyczne, często celem użycia operatora listy jest stworzenie prostego jednowierszowego. Ta wersja ma tę zaletę, że typowy przypadek jest prosty.