是否可以在 C++ 中使用模板化的单参数求和函数？

Question

在python中，我们可以这样做：

int_list = [1, 2, 3, 4, 5]
print(sum(int_list)) # prints 15
float_tuple = (1.2, 3.4, 9.9)
print(sum(float_tuple)) # prints 14.5

sum 函数采用任何可迭代的元素，这些元素知道如何相互相加和相加为 0，并产生总和。

我想在 C++11 中创建一个相同的函数。我知道存在 accumulate 方法，但我想要一个采用单个参数的函数。本质上，我想知道如何编译以下代码：

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
#include <list>

template<typename iterable>
auto sum(iterable iterable_) {
    auto it = iterable_.begin();
    auto end = iterable_.end();
    if (it == end) {
        return 0;
    }
    auto res = *(it++); 
    while (it != end) {
        res += *it++;
    }
    return res;
}

int main() {
    std::vector<int> int_vector = {0, 1, 2, 3, 4, 5}; 
    std::cout << sum(int_vector) << '\n';    // prints 15
    std::deque<int> int_deque = {4, 5, 7};
    std::cout << sum(int_deque) << '\n';     // prints 16
    std::list<float> float_list = {1.2, 3.4, 9.9};
    std::cout << sum(float_list) << '\n';    // should print 14.5, but produces error.

}

此代码几乎有效。问题是 auto 在 iterable 为空的情况下看到 return 0; 并且它假定函数必须 return 和 int。然后它看到 float 版本 return 是 float 并且它感到困惑。有没有办法告诉编译器，如果它看到 return 稍后在 returns float?

上，就说 return float(0)

Answer 1

是的，您至少可以对标准容器进行此操作。

标准容器为存储在该容器中的值类型定义了一个名为 value_type 的类型别名。对于空容器，您可以 return 这种类型的值构造对象：

template<typename iterable>
auto sum(iterable const &iterable_) {
    auto it = iterable_.begin();
    auto end = iterable_.end();
    if (it == end) {
        return typename iterable::value_type();
    }
    auto res = *(it++); 
    while (it != end) {
        res += *it++;
    }
    return res;
}

这确实取决于包含的类型是默认构造的，但这可能不是主要问题（当然适用于像 int 和 float 这样的原始类型）。

Answer 2

以下方法甚至适用于非标准容器；只要某些东西以合理的方式实现 begin() 和 end()。

#include <list>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template<typename iterable>
auto sum(iterable && iterable_) {
    auto it = iterable_.begin();
    auto end = iterable_.end();

    typedef typename std::remove_reference<decltype(*it)>::type value_type;

    if (it == end) {
        return value_type(0);
    }
    auto res = *(it++);
    while (it != end) {
        res += *it++;
    }
    return res;
}

int main() {
    std::list<float> float_list = {1.2, 3.4, 9.9};
    std::cout << sum(float_list) << '\n';    // works now.
}

Answer 3

如果你想要一些东西与 any C++11 范围一起工作（也就是说，你可以在基于范围的 for 表达式中迭代的任何东西——包括数组作为有空闲 begin 和 end) 的容器，我们可以只添加一些使用声明并包装 std::accumulate

template <class Range>
auto sum(Range&& range) {
    using std::begin;
    using std::end;
    using T = std::decay_t<decltype(*begin(range))>;

    return std::accumulate(begin(range), end(range), T{});
}

如果您不想换行 accumulate，那么您也可以重新实现该循环来做同样的事情。

是否可以在 C++ 中使用模板化的单参数求和函数？

Is it possible to have a templated, single-parameter sum function in C++?

c++

templates

sum

generic-programming