实现Boost范围适配器REVERSED_IF

Question

我在代码中经常遇到情况，我希望根据运行时条件以直接或相反的顺序迭代范围。这通常会产生以下代码

if (reverse) {
    using boost::adaptors::reversed;
    for (auto const & x : range | reversed) do_stuff(x);
} else {
    for (auto const & x : range) do_stuff(x);
}

或

std::vector<Foo> v(range.begin(), range.end());
if (reverse) boost::range::reverse(v);
for (auto const & x : v) do_stuff(x);

包含代码重复（第一个）或效率低下（第二个）。

我已经考虑了一个假设的增强范围适配器，该适配器将有条件地扭转范围，以便我可以写

using boost::adaptors::reversed_if;
for (auto const & x : range | reversed_if(reverse)) do_stuff(x);

我可以自己实施（从这里开始），但我不确定如何进行。为了支持运行时条件，恐怕我必须在每次迭代中检查一个布尔值，以确定迭代方向或使用虚拟性来派遣迭代代码。这是在Boost范围适配器中未提供的原因吗？

任何替代解决方案？

Answer 1

如果要避免以每种方式检查运行时检查，则必须将运行时值转换为循环结构之外的编译时值。

在这种情况下，我们希望范围我们循环逐渐变化，而身体则不变。

简单做到这一点的方法是为身体编写一个lambda，然后有一个开关以选择哪个循环。

auto do_stuff = [&](auto&& elem){ /* code */ };
if (reverse) {
  using boost::adaptors::reversed;
  for (auto const & x : range | reversed) do_stuff(x);
} else {
  for (auto const & x : range) do_stuff(x);
}

我们已经在循环外完成了运行时调度

我们可以做一个这样的适配器：

magic_switch
  ( reverse )
  ( range, range|reversed )
  (
    [&](auto&& range){
      for (auto const& x : decltype(range)(range)) {
        do_stuff(x);
      }
    }
  );

magic_switch将索引（std::size_t）作为其第一个参数。它返回一个lambda，该lambda列出了一系列参数。它返回一个lambda，该lambda采用lambda并将其传递给第二个参数索引确定的第二个列表中的参数。

inline auto magic_switch( std::size_t I ) {
  return [I](auto&&...options) {
    return [I, &](auto&& f)->decltype(auto) {
      using fptr = void(*)(void const volatile* op, decltype(f));
      static const fptr table[] = {
        +[](void const volatile* op_in, decltype(f) f) {
          auto* option = static_cast<std::decay_t<decltype(options)>*>(op_in);
          decltype(f)(f)( decltype(options)(*option) );
        }...
      };
      const volatile void* ptrs[] = {std::addressof(options)...};
      if (I >= sizeof...(options)) I = sizeof...(options)-1;
      if (I == -1) return;
      table[I]( ptrs[I], decltype(f)(f) );
    };
  };
}

是实现的草图（几乎肯定包含构建错误）。

困难的部分是"类型流"（插入术语）并不是您通常想要的方式。因此，我被迫基本上使用延续式式风格。

请注意，许多编译器对包含整个Lambda的包装扩展不满意。可以编写返回功能指针的辅助功能：

template<class F>
using f_ptr = void(*)(const volatile void*, F&&);
template<class Option, class F>
f_ptr<F> get_f_ptr() {
  return +[](void const volatile* op_in, F&& f) {
    auto* option = static_cast<std::decay_t<Option>*>(op_in);
    std::forward<F>(f)( std::forward<Option>(*option) );
  };
}

然后用：

替换表

      static const fptr table[] = {
        get_fptr<decltype(options), decltype(f)>()...
      };

这些编译器。