c++ - 在C++中生成任意嵌套的 vector

标签 c++ vector

我试图编写一个函数以生成任意嵌套的 vector ，并使用C++中的给定特定值进行初始化。例如，auto test_vector = n_dim_vector_generator<2, long double>(static_cast<long double>(1), 1);有望创建一个类型为std::vector<std::vector<long double>>的“test_vector”对象。该test_vector的内容应与以下代码相同。

    std::vector<long double> vector1;
    vector1.push_back(1);
    std::vector<std::vector<long double>> test_vector;
    test_vector.push_back(vector1);

n_dim_vector_generator函数的更复杂用法:
auto test_vector2 = n_dim_vector_generator<15, long double>(static_cast<long double>(2), 3);

在这种情况下，参数static_cast<long double>(2)作为 vector 中的数据，数字3作为推送时间。因此，此test_vector2的内容应与以下代码相同。
    std::vector<long double> vector1;
    vector1.push_back(static_cast<long double>(2));
    vector1.push_back(static_cast<long double>(2));
    vector1.push_back(static_cast<long double>(2));
    std::vector<std::vector<long double>> vector2;
    vector2.push_back(vector1);
    vector2.push_back(vector1);
    vector2.push_back(vector1);
    std::vector<std::vector<std::vector<long double>>> vector3;
    vector3.push_back(vector2);
    vector3.push_back(vector2);
    vector3.push_back(vector2);
    //...Totally repeat 15 times in order to create test_vector2
    std::vector<...std::vector<long double>> test_vector2;
    test_vector2.push_back(vector14);
    test_vector2.push_back(vector14);
    test_vector2.push_back(vector14);

实现n_dim_vector_generator函数的细节如下。

#include <iostream>
#include <vector>

template <typename T, std::size_t N>
struct n_dim_vector_type;

template <typename T>
struct n_dim_vector_type<T, 0> {
    using type = T;
};

template <typename T, std::size_t N>
struct n_dim_vector_type {
    using type = std::vector<typename n_dim_vector_type<T, N - 1>::type>;
};


template<std::size_t N, typename T>
typename n_dim_vector_type<T,N>::type n_dim_vector_generator(T t, unsigned int);

template <std::size_t N, typename T>
typename n_dim_vector_type<T, N>::type n_dim_vector_generator<N, T>(T input_data, unsigned int push_back_times) {
    if (N == 0)
    {
        return std::move(input_data);
    }
    typename n_dim_vector_type<T, N>::type return_data;
    for (size_t loop_number = 0; loop_number < push_back_times; loop_number++)
    {
        return_data.push_back(n_dim_vector_generator<N - 1, T>(input_data, push_back_times));
    }
    return return_data;
}

结果，我收到了一个'return': cannot convert from 'long double' to 'std::vector<std::vector<long double,std::allocator<long double>>,std::allocator<std::vector<long double,std::allocator<long double>>>>'错误，我知道这是由if (N == 0)块引起的，这是递归结构的终止条件。但是，如果我尝试将终止条件编辑为单独的形式。

template <typename T>
inline T n_dim_vector_generator<0, T>(T input_data, unsigned int push_back_times) {
    return std::move(input_data);
}

template <std::size_t N, typename T>
typename n_dim_vector_type<T, N>::type n_dim_vector_generator<N, T>(T input_data, unsigned int push_back_times) {
    typename n_dim_vector_type<T, N>::type return_data;
    for (size_t loop_number = 0; loop_number < push_back_times; loop_number++)
    {
        return_data.push_back(n_dim_vector_generator<N - 1, T>(input_data, push_back_times));
    }
    return return_data;
}

错误'n_dim_vector_generator': illegal use of explicit template arguments发生了。有没有更好的解决方案来解决这个问题？

开发环境在Windows 10 1909中，带有Microsoft Visual Studio Enterprise 2019版本16.4.3

最佳答案

要实现您的特定映射:

auto test_vector = n_dim_vector_generator<2, long double>(2, 3)

填充为2的3x3 vector ，如果您利用此vector构造函数，则模板可能会更简单:

std::vector<std::vector<T>>(COUNT, std::vector<T>(...))

由于vector是可复制的，因此它将用该 vector 的其他副本填充COUNT个插槽。所以...

template <size_t N, typename T>
struct n_dim_vector_generator {
    using type = std::vector<typename n_dim_vector_generator<N-1, T>::type>;
    type operator()(T value, size_t size) {
        return type(size, n_dim_vector_generator<N-1, T>{}(value, size));
    }
};

template <typename T>
struct n_dim_vector_generator<0, T> {
    using type = T;
    type operator()(T value, size_t size) {
        return value;
    }
};

用法:

auto test_vector = n_dim_vector_generator<2, long double>{}(2, 3);

演示:https://godbolt.org/z/eiDAUG

为了记录起见，为了解决注释中的一些问题，C++具有与多维C数组等效的惯用，可初始化，连续内存类:嵌套std::array:

std::array<std::array<long double, COLUMNS>, ROWS> test_array = { /*...*/ };

for (auto& row : test_array)
    for (auto cell : row)
        std::cout << cell << std::endl;

如果要减少样板声明一个，可以使用一个结构:

template <typename T, size_t... N>
struct multi_array;

template <typename T, size_t NFirst, size_t... N>
struct multi_array<T, NFirst, N...> {
    using type = std::array<typename multi_array<T, N...>::type, NFirst>;
};

template <typename T, size_t NLast>
struct multi_array<T, NLast> {
    using type = std::array<T, NLast>;
};

template <typename T, size_t... N>
using multi_array_t = typename multi_array<T, N...>::type;

然后使用:

multi_array_t<long double, ROWS, COLUMNS> test_array = { /*...*/ };

for (auto& row : test_array)
    for (auto cell : row)
        std::cout << cell << std::endl;

它像C数组一样分配在堆栈上。当然，这会吞噬您的堆栈空间。但是您可以在std::unique_ptr周围设置装饰器范围，以使指向该指针的指针更易于访问:

template <typename T, size_t... N>
struct dynamic_multi_array : std::unique_ptr<multi_array_t<T, N...>> {
    using std::unique_ptr<multi_array_t<T, N...>>::unique_ptr;
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::value_type& operator [](size_t index) { return (**this)[index]; }
    constexpr const typename multi_array_t<T, N...>::value_type& operator [](size_t index) const { return (**this)[index]; }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::iterator begin() { return (**this).begin(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::iterator end() { return (**this).end(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::const_iterator begin() const { return (**this).begin(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::const_iterator end() const { return (**this).end(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::const_iterator cbegin() const { return (**this).cbegin(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::const_iterator cend() const { return (**this).cend(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::size_type size() const { return (**this).size(); }
    constexpr bool empty() const { return (**this).empty(); }
    constexpr typename multi_array_t<T, N...>::value_type* data() { return (**this).data(); }
    constexpr const typename multi_array_t<T, N...>::value_type* data() const { return (**this).data(); }
};

(如果您将这些方法与nullptr一起使用，请买家当心)

然后，您仍然可以对new表达式进行初始化，并将其像容器一样使用:

dynamic_multi_array<long double, ROWS, COLUMNS> test_array {
    new multi_array_t<long double, ROWS, COLUMNS> { /* ... */ }
};

for (auto& row : test_array)
    for (auto cell : row)
        std::cout << cell << std::endl;

演示:https://godbolt.org/z/lUwVE_

关于c++ - 在C++中生成任意嵌套的 vector ，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/59970668/

上一篇：c++ - 在为基于文本的RPG游戏制作 list 时遇到困难

下一篇：c++ - 为什么用 std::string 和 std::string& 相似的函数初始化字符串？

相关文章：

c++ - tao_idl -GSTL 不映射 std::string

c++ - 省略数据成员对象的初始化列表条目

c++ - enable_if 方法特化

c++ - 用空 vector 的 M 个元素初始化 vector c++

c++ - 带有 vector 对象 C++ 的快速排序函数

c++ - 这个 c++ html tidy 程序有什么问题

c++ - 项目编译时不能使用 gvim

c++ - 与 Yeppp 一起表演!比 native 实现慢

C++ 在 .size() 之后丢失 vector 元素

qt - QT中的QVector数组无法访问私有(private)成员错误

©2024 IT工具网  联系我们