2019-04-27-enumerate-with-c-plus-plus.zh.md (2284B)
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2 title = "用 C++ 来 enumerate()"
3 draft = false
4 date = 2019-04-27
5 slug = "enumerate-with-c-plus-plus"
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8 不少编程语言都提供了在迭代容器的同时记录步数的方法，例如 Python 的 `enumerate()` ：
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10 ```python
11 for i, elem in enumerate(v):
12 print(i, elem)
13 ```
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15 以及 Rust 里 `std::iter::Iterator` 特性下的 `enumerate()` ：
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17 ```rust
18 for (i, elem) in v.iter().enumerate() {
19 println!("{}, {}", i, elem);
20 }
21 ```
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23 这里记录了如何在 C++17 或更新的标准里尽量简洁地实现类似功能的办法。
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25 第一种方法是使用一个可变的 lambda ：
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27 ```c++
28 std::for_each(v.begin(), v.end(),
29 [i = 0](auto elem) mutable {
30 std::cout << i << ", " << elem << std::endl;
31 ++i;
32 });
33 ```
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35 这个方法使用于所有能够保证 lambda 有序执行的算法，但是我并不喜欢末尾很可能被混入其他逻辑的 `++i` 。
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37 第二种方法是在 for 循环中使用结构化绑定：
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39 ```c++
40 for (auto [i, elem_it] = std::tuple{0, v.begin()}; elem_it != v.end();
41 ++i, ++elem_it) {
42 std::cout << i << ", " << *elem_it << std::endl;
43 }
44 ```
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46 为了不让编译器默认创建只允许同种内容的 `std::initializer_list` ，我们必须加上 `std::tuple` 。
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48 第三种最朴实无华的办法是在循环的每一步计算指针距离：
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50 ```c++
51 for (auto elem_it = v.begin(); elem_it != v.end(); ++elem_it) {
52 auto i = std::distance(v.begin(), elem_it);
53 std::cout << i << ", " << *elem_it << std::endl;
54 }
55 ```
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57 由于这种方法需要我们在两个地方指定初始指针，我更喜欢之前提到的基于计数器的方法。
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59 在 C++20 中，我们可以在基于范围的 for 循环中加入初始化语句：
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61 ```c++
62 for (auto i = 0; auto elem : v) {
63 std::cout << i << ", " << elem << std::endl;
64 i++;
65 }
66 ```
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68 新加入的 `<ranges>` 库则提供了一种更加吸引人的实现方法：
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70 ```c++
71 for (auto [i, elem] : v | std::views::transform(
72 [i = 0](auto elem) mutable { return std::tuple{i++, elem}; })) {
73 std::cout << i << ", " << elem << std::endl;
74 }
75 ```
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77 我最喜欢基于结构化绑定和 `<ranges>` 库的方法。当然如果要是有 `std::views::enumerate` 来一劳永逸地解决这个问题就最好不过了。