boost库区间range基本原理及使用实例

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区间的概念类似于STL中的容器概念。一个区间提供了可以访问半开放区间[first,one_past_last)中元素的迭代器，还提供了区间中的元素数量的信息。

引入区间概念的目的在于：有很多类似于容器的类型，以及用于这些类型的简化算法。

实例代码:

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void test_range_construct_string()  {     typedef std::string::iterator   iterator;     typedef std::string::const_iterator const_iterator;     typedef boost::iterator_range<iterator>   irange;     typedef boost::iterator_range<const_iterator> cirange;     std::string       str  = "hello world";     const std::string cstr = "const world";                                                                                                       // 1. 基本构建方法     boost::iterator_range<std::string::iterator> ir(str);     boost::iterator_range<std::string::const_iterator> cir(str);     // 2. 利用make_iterator_range(几种重载函数)     irange r    = boost::make_iterator_range(str);     r           = boost::make_iterator_range(str.begin(), str.end());     cirange r2  = boost::make_iterator_range(cstr);     r2          = boost::make_iterator_range(cstr.begin(), cstr.end());     r2          = boost::make_iterator_range(str);     assert(r == str);     assert(r.size() == 11);     irange r3   = boost::make_iterator_range(str, 1, -1);     assert(boost::as_literal("ello worl") == r3);     irange r4   = boost::make_iterator_range(r3, -1, 1);    // 这个也可以理解成复制构造     assert(str == r4);     std::cout << r4 << std::endl;     irange r5 = boost::make_iterator_range(str.begin(), str.begin() + 5);     assert(r5 == boost::as_literal("hello"));  }

类型变化:

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void test_range_type()  {     using namespace boost;     // 数组     const int SIZE = 9;     typedef int array_t[SIZE];     const array_t ca = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10};     assert((is_same<range_iterator<array_t>::type,       int*          >::value));     assert((is_same<range_value<array_t>::type,             int           >::value));     assert((is_same<range_difference<array_t>::type,     std::ptrdiff_t>::value));     assert((is_same<range_size<array_t>::type,           std::size_t   >::value));     assert((is_same<range_const_iterator<array_t>::type, const int*    >::value));     assert(begin(ca) == ca);     assert(end(ca) == ca + size(ca));     assert(empty(ca) == false);  }

range-for是C++ 11新增特性，用于循环迭代一个“范围”，该“范围”类似于包含有begin()和end()方法的STL序列容器。所有的STL标准容器都适用于该“范围”，例如vector、string等等。数组也同样可以，只要定义了begin()和end()方法的任何“范围”都可以使用for来循环迭代容器里面的元素，如istream。

语法：

1	for ( range_declaration : range_expression) loop_statement

上述代码的效果类似于：

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(__range, __begin and __end are for exposition only): {    auto && __range = range_expression ;  for (auto __begin = begin_expr, __end = end_expr;           __begin != __end; ++__begin)  {      range_declaration = *__begin; 　　　　　 loop_statement     } }

迭代器begin_expr和end_expr可以被定义成如下类型：

* 如果__range是数组，(__range) 和 (__range + __bound)表示数组的范围

*如果__range是一个类，实现了begin()或end()方法，或者两个方法都实现了，此时begin_expr就表示 __range.begin()，而 end_expr则表示 __range.end()。

否则begin(__range)和end(__range)将通过基于与std名称空间关联的参数依赖查找规则来查找。

如果range_expression返回一个临时变量，它的生命周期到循环结束，如绑定到右值__range的，但要注意，临时嵌套在range_expression中的并没有延长其生命周期。

如同传统的for语句，关键字break可以提前结束循环，而continue可以继续循环。

example：

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void f(vector<double>& v)  {    for (auto x : v)       cout << x << '/n';       for (auto& x : v) ++x;    // 通过引用可以修改v中的值5  }

for也可以用于迭代普通的数组，如：

1 2	for (const auto x : { 1,2,3,5,8,13,21,34 }) cout << x << '/n';

误区：

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int* p = new int [2]; p[0] = 1; p[1] = 2; for (auto x : p) cout << x << endl;

编译器会报错误：

错误：对‘begin(int*&)’的调用没有匹配的函数

通过上面对for的介绍可以知道，for实现的机制就是依赖与容器中的begin()和end()方法。对于普通的数组，编译器默认已经实现了类似的方法。这里的p是一个指针，尽管它可以像数组一样使用，但是它并没有类似与begin()或end()的方法，当然会编译不通过。

以上内容根据个人理解结合互联网上相关作者介绍总结，错误再所难免。

文章来源:boost库区间range基本原理及使用实例