c++20中的范围(Ranges)库入门_c++20新特性Ranges的用法与链式操作示例

C++20的Ranges库通过概念、视图和算法简化容器操作,支持直接对容器调用ranges::sort等算法,并利用views实现filter、transform等惰性求值的链式管道操作,提升代码可读性与安全性。

c++20中的范围(ranges)库入门_c++20新特性ranges的用法与链式操作示例

C++20 引入了 Ranges 库,这是标准库的一次重大升级,让处理容器和序列变得更加直观、安全和函数式。它允许你以声明式的方式操作数据集合,支持链式调用,无需手动管理迭代器,代码更简洁易读。

什么是 Ranges?

Ranges 是一组概念(concepts)、视图(views)和算法的集合,用于抽象“一系列可遍历的元素”。任何能用 begin() 和 end() 访问的对象(如 vector、array、string 等)都是一个 range。C++20 的 ranges::algorithm 会直接接受 range 对象,而不是原始迭代器。

使用范围算法(Ranges Algorithms)

传统 STL 算法需要传入 begin 和 end 迭代器:

std::vector vec = {5, 3, 8, 1, 9};std::sort(vec.begin(), vec.end());

使用 Ranges 版本,可以直接传整个容器:

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#include #include 

std::vector vec = {5, 3, 8, 1, 9};std::ranges::sort(vec); // 更简洁

其他常用算法也都有 ranges 版本:

std::ranges::findstd::ranges::countstd::ranges::transformstd::ranges::filter

视图(Views)与链式操作

最强大的部分是 views —— 它们是轻量、惰性求值的 range 适配器,可以组合成管道进行链式操作。

例如:从一个整数 vector 中筛选偶数,平方后输出前3个结果:

#include #include #include 

int main() {std::vector numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

auto result =    numbers     | std::views::filter([](int n) { return n % 2 == 0; })    | std::views::transform([](int n) { return n * n; })    | std::views::take(3);for (int x : result) {    std::cout << x << " "; // 输出: 4 16 36}

}

说明:

| 是管道操作符,表示数据流向filter 保留满足条件的元素transform 对每个元素做变换take(3) 只取前3个元素(惰性,不会多算)

这些 view 不拷贝数据,只生成新的逻辑视图,性能高。

常见 views 示例

std::views::drop(2):跳过前两个元素std::views::reverse:逆序访问std::views::keys / std::views::values:用于 map 类型std::views::iota(1, 10):生成 1 到 9 的序列(左闭右开)

示例:生成并处理序列

auto seq = std::views::iota(1, 10)           | std::views::filter([](int n){ return n % 3 == 0; });

for (int x : seq) {std::cout << x << " "; // 输出: 3 6 9}

基本上就这些。Ranges 让 C++ 的集合操作接近 Python 或 Rust 的表达力,写起来更自然,不易出错。只要编译器支持 C++20(如 GCC 10+、Clang 13+),就可以开始用了。

以上就是c++++20中的范围(Ranges)库入门_c++20新特性Ranges的用法与链式操作示例的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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