是否有类似STL的函数用索引的某些函数填充数组？

Question

在C ++中，我们具有std::fill或std::fill_n之类的函数，这些函数是方便的单行方式，将指针数组，向量，std::array和其他容器填充为值。一些容器还具有自己的fill方法，以允许以恒定值进行填充。还有函数std::generate{_n}和std::iota，前者允许使用生成器函数填充元素，而后者则用索引填充范围。

我正在寻找的是一种类似的解决方案-最好是一种单线解决方案，并在标准库中定义-允许使用索引的某些功能填充容器。例如，这将是数组的解决方案：

std::array<int, 100> arr;
for (std::size_t i = 0; i < 100; i++)
    arr[i] = f(i);

其中f(std::size_t i)是索引的某些功能。

是否有执行此操作的集成方法？

Answer 1

您可以使用有状态的lambda：

std::array<int, 100> arr;   
std::generate(arr.begin(), arr.end(), [i = std::size_t(0)]() mutable {return f(i++);});

---

但是我认为这使代码变得比所需的复杂。使用普通循环可能是最好的选择。

Answer 2

如果您始终遍历整个数组，则甚至不必使用任何stl函数，只需使用范围循环：

std::array<int, 100> arr;
int idx = 0;
for (auto& item : array)
    item = f(idx++);

另一种选择是使用for_each（如果将来您想填充数组[[仅部分，这可能会更有用）]

#include <algorithm>
std::array<int, 100> arr;
int idx = 0;
std::for_each(begin(arr), end(arr), [&idx](int &n){ n = f(idx++); });

不幸的是，在两种情况下，您都必须具有单独的索引变量（这里：idx）

Answer 3

为此考虑编写自己的

STL-like函数模板apply_idx_func()：

template<typename FwdItor, typename F>
void apply_idx_func(FwdItor first, FwdItor last, F f) {
   for (size_t idx = 0; first != last; ++first, ++idx)
      *first = f(idx);
}

例如：
auto main() -> int {
   std::array<int, 10> arr;

   // just adds 100 to the index
   auto func = [](size_t idx) -> int {
      return 100 + idx;
   };

   apply_idx_func(std::begin(arr), std::end(arr), func);

   for (auto elem: arr)
      std::cout << elem << ' ';
   std::cout << '\n';
}

输出为：
100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Answer 4

#include <algorithm>
size_t i = 0;
std::generate_n(arr.begin(),arr.size(),[&i](){return f(i++);});

或者可能分两个步骤：
#include <numeric>
std::iota(arr.begin(),arr.end(),0);
std::transform(arr.begin(),arr.end(),f);

借助boost，我们可以一步完成此操作：
std::transform(
    arr.begin(),
    arr.end(),
    boost::irange(0,arr.size()),
    [](const auto& val,const auto& index){return f(index);}
);

https://www.boost.org/doc/libs/1_64_0/libs/range/doc/html/range/reference/ranges/irange.html

Answer 5

我无法使用编译器尝试此操作，因为找不到C ++ 20范围的编译器，但是一旦编译器实现它们，类似的东西就应该起作用：

std::ranges::transform(std::views::iota{1, arr.size()+1}, arr, f);

或者，如果只需要生成值的序列，只需使用]创建它们的范围
auto const values = std::views::iota{1, arr.size()+1} | std::views::transform(f);

除非您拥有C ++ 20编译器，否则可以使用范围库之一，例如在Boost或Eric Nieblers ranges-v3