C++ 中嵌套 for 循环的单行代码

Question

在Python中我可以做到这一点：

>>> import itertools
>>> for i, j,  in itertools.product(range(3), repeat=2): print i, j
...
0 0
0 1
0 2
1 0
1 1
1 2
2 0
2 1
2 2

是否有可能在 C++ 中提供一个易于阅读的非 boost 版本？

Answer 1

循环示例（已更新）：

#include <array>
#include <iostream>
#include <utility>

template<int VRange, int VRepCount, int VValueRIndex = VRepCount> class
t_Looper
{
    public: template<typename TAction> static void
    process(::std::array<int, VRepCount> & values, TAction && action)
    {
        for(;;)
        {
            t_Looper<VRange, VRepCount, VValueRIndex - 1>::process(values, ::std::forward<TAction>(action));
            auto & value{values[VRepCount - VValueRIndex]};
            if((VRange - 1) != value)
            {
                ++value;
            }
            else
            {
                value = 0;
                break;
            }
        }
    }
};

template<int VRange, int VRepCount> class
t_Looper<VRange, VRepCount, 0>
{
    private: template<int... VIndexes, typename TAction> static void
    invoke(::std::integer_sequence<int, VIndexes...>, ::std::array<int, VRepCount> const & values, TAction && action)
    {
        action(values[VIndexes]...);
    }

    public: template<typename TAction> static void
    process(::std::array<int, VRepCount> & values, TAction && action)
    {
        invoke(::std::make_integer_sequence<int, VRepCount>(), values, ::std::forward<TAction>(action));
    }
};

template<int VRange, int VRepCount, typename TAction> void
multiloop(TAction && action)
{
    ::std::array<int, VRepCount> values{};
    t_Looper<VRange, VRepCount>::process(values, ::std::forward<TAction>(action));
}

int main()
{
    multiloop<3, 2>([](int i, int j){::std::cout << i << " " << j << ::std::endl;});
    multiloop<3, 4>([](int i, int j, int k, int l){::std::cout << i << " " << j << " " << k << " " << l << ::std::endl;});
    return(0);
}

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Answer 2

范围不可用，但基于范围的循环非常接近。

#include <iostream>
int main(){
    for (int i:{1,2,3}) { for (int j:{1,2,3}) {std::cout << i << " " << j <<std::endl;}};
}

或者如果您想使用相同的范围

#include <iostream>
int main(){
    const auto range {1,2,3};
    for (int i:range) {for (int j:range) {std::cout << i << " " << j <<std::endl;}};
}

只是为了好玩

std::for_each

（这本书可能很难读，但它有没有手写循环）

#include <iostream>
#include <algorithm>
int main(){
    const auto range {1,2,3};
    std::for_each(range.begin(), range.end(), [range](int i) {std::for_each(range.begin(), range.end(), [i](int j) {std::cout << i << " " << j <<std::endl; } ); } );
}

Answer 3

是否有可能在 C++ 中提供一个易于阅读的非 boost 版本？

没有。

你无法在纯 C++ 中做到这一点。你需要一个图书馆之类的东西。

有一个范围扩展，在 C++14 中是实验性的，但即使这样，我也不确定是否可以实现。

Answer 4

如果您不介意在这两个模板函数的帮助下创建自己的

..

点点运算符：

template< int First, int Last , int Step = 1>
int ( &dotdot() )[ ( Step + Last - First ) /  Step ]
{
    static int result[ ( Step + Last - First ) /  Step ];

    for( int index = First; index <= Last; index += Step ){
        result[ ( index - First ) / Step ] = index;
    }

    return result;
}

template< int Last, int First, int Step = 1 >
int ( &dotdot() )[ ( Step + Last - First ) / Step ]
{
    static int result[ ( Step + Last - First ) / Step ];

    for( int index = Last; index >= First; index -= Step ){
        result[ ( Last - index ) / Step ] = index;
    }

    return result;
}

然后你可以：

for( int i : dotdot<0,2>() ) for( int j : dotdot<0,2>() ) std::cout << i << ' ' << j << '\n';

和输出：

0 0
0 1
0 2
1 0
1 1
1 2
2 0
2 1
2 2

用途：

• dotdot<'a','z'>()

  返回

  a

  至

  z

• dotdot<'z','a',2>()

  将

  z

  返回到

  a

  ，步长为 2

• dotdot<-10,0>()

  返回

  -10

  至

  0

• dotdot<-10,10,3>()

  将

  -10

  返回到

  10

  ，步长为 3

Answer 5

自 C++23 起，您可以使用 cartesian_product 标准库函数。结合 C++20 范围工厂，您可以轻松编写与 Python 代码等效的代码，如下所示：

#include <iostream>
#include <ranges>

using std::ranges::views::iota, std::views::cartesian_product;

int main() {
    auto range = iota(0, 3);
    for (auto const& [i, j] : cartesian_product(range, range))
        std::cout << i << ' ' << j << std::endl;
}