c++ - 基于范围的循环使用另一个运算符

Question

我有一个素数生成器，它基于我在 Python 中看到的 Eratosthenes 的 Sieve，所以这个生成器基本上可以生成具有良好性能的素数。

我想要的是在一系列质数上使用基于范围的循环，所以这就是我所做的:

//Consider prime_generator a class with both operator*, operator!= and operator< overloaded

class primes_range {
private:
    unsigned int max;
public:
    primes_range(unsigned int max) : max(max) {}
    prime_generator begin() const {
        return prime_generator(); //so this generator begin from 2 to
                                  //infinity and beyond but of course
                                  //all primes
    }
    prime_generator end() const {
         prime_generator result;
         for (:*result < max; ++result) {} //so this thing actually create a 
                                           //generator and increment it until it
                                           //gives the first prime number 
                                           //above max so it basically do
                                           //all the work that I don't
                                           //want it to do now
         return rest;
    }
};

所以在我的主要任务中，我想使用基于范围的循环，这就是 primes_range 类的要点。

int main() {
    for (auto && i : primes_range(10)) { //So here, this is silly because
                                         //the range-based loop will use end()
                                         //wich will calculate all the prime
                                         //numbers at the very beginning
                                         //and i will increment apart from
                                         //this starting process
        cout << i << endl;
    }
    return 0;
}

当然我可以使用一个简单的循环:

int main() {
    for (prime_generator pg; *pg < 10; ++pg) {
        cout << *pg << endl;
    }
    return 0;
}

但是因为范围基循环更容易阅读并防止使用运算符*，我想改用它，所以我的问题是:有没有办法让范围基循环使用另一个运算符而不是!=(在本例中为 <)？可能会为 primes_range 重载一个特定的函数或专门化一个比较器？

Answer 1

您的迭代器必须在每次调用 operator++ 时生成下一个素数，而不是在 end() 方法上完成所有工作，然后在对运算符*。所以你的迭代器类的方案可能是:

class prime_generator {
   typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
   int cur;
   prime_generator& operator++() {
      cur = GenerateNextPrime();
      return *this;
   }
   int operator*() {
      return curr;
   }
};

注意事项:

• 要使基于范围的 for 工作，您的迭代器类至少需要 operator++ 和 operator*，并具有上述签名。
• 在迭代器类中声明的 forward_iterator_tag 告诉您正在创建哪种迭代器。在这种情况下，前向迭代器是通过 operator++ 支持“获取下一个”操作但不支持通过索引进行随机访问的迭代器。最好在迭代器类中声明此类别字段，以提示标准库方法关于与迭代器一起使用的最佳算法。