Effective Ranges: A tutorial for using C++2X ranges

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档介绍了C++2x新引入的ranges特性，包括其核心算法、与旧方法的对比以及新功能的优势。内容涵盖查询算法（如find、any_of、contains）、采样算法（如copy、sample）、修改器算法（如replace、reverse），并强调了projections和view adapters的重要性。文档还讨论了ranges的基本概念，如input_range、sized_range和random_access_range，并指出ranges是未来C++编程的关键构建块，能够生成更清晰、功能更强的代码。

AI总结

### C++2x 范围（Ranges）教程总结

#### 引言
C++2x 引入了新的 `ranges` 库，旨在改进 STL（标准模板库）算法的使用方式。相比旧的 `begin()` 和 `end()` 方法，`ranges` 提供了更强大、更灵活的功能，并通过概念（concepts）进行规范，支持更高效的代码编写。

#### 核心优势
- **改进的返回信息**：部分算法返回更详细的执行结果。
- **基于概念的规范**：通过概念明确算法的输入要求，提升代码的可读性和可维护性。
- **更简洁的代码**：通过管道操作符实现更直观的代码逻辑。

#### 主要功能
`C++2x ranges` 包含以下三类核心功能：

1. **查询（Queries）**
- **查找**：`find`, `find_if`, `find_last`, `find_last_if` 等。
- **范围检查**：`any_of`, `all_of`, `none_of`, `contains`, `is_sorted` 等。
- **边界查找**：`lower_bound`, `upper_bound`, `partition_point`。
- **其他**：`clamp`, `mismatch`, `starts_with`, `ends_with`。

2. **采样（Sampling）**
- **复制操作**：`copy`, `copy_if`, `copy_n`。
- **重排操作**：`rotate_copy`, `unique_copy`。
- **抽样操作**：`stride`, `sample`, `take`。

3. **修改器（Modifiers）**
- **合并**：`merge`, `inplace_merge`。
- **移动**：`move`, `move_backward`。
- **替换**：`replace`, `replace_if`, `replace_copy` 等。
- **移除**：`remove`, `remove_if`, `remove_copy` 等。
- **排序**：`reverse`。

#### 示例对比
旧方法：

std::array a = {6, 2, 3, 4, 5, 1};
std::sort(a.begin(), a.end());
for (auto v : a) cout << v << " ";

新方法：

std::array a = {6, 2, 3, 4, 5, 1};
ranges::sort(a);
for (int v : a) cout << v << " ";

新方法代码更简洁，且通过 `ranges::sort` 直接作用于容器。

#### 范围概念
- **范围（range）**：提供 `begin()` 和 `end()`。
- **输入范围（input_range）**：支持输入迭代器。
- **有界范围（sized_range）**：支持常量时间大小获取。
- **随机访问范围（random_access_range）**：支持随机访问迭代器。
- **连续范围（contiguous_range）**：支持连续内存布局。

#### 结论
C++2x 范围是未来代码的关键构建块，提供了更优雅、更强大的功能，使代码更简洁、更高效。通过管道操作符和改进的算法，开发者可以编写更直观、更高效的代码。