C++20新特性：范围（Ranges）详解

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@小白创作中心

C++20新特性：范围（Ranges）详解

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/xie__jin__cheng/article/details/144663951

C++20 引入了一系列称为“范围（Ranges）”的新特性，这些特性为处理容器和范围提供了更简洁、更高效的方法。范围库主要包括视图（views）、操作（actions）和算法（algorithms）三个部分，旨在提高代码的可读性和性能。

视图（Views）

视图是轻量级的、不可变的范围适配器，它们可以对现有范围进行转换或过滤，生成新的范围。以下是一些常用的视图：

std::ranges::views::all：返回一个表示整个范围的视图。

std::ranges::views::filter：根据谓词对范围进行过滤。

auto even_numbers = std::ranges::views::filter(numbers, [](int n) { return n % 2 == 0; });

std::ranges::views::transform：对范围中的每个元素应用一个函数，并生成一个新的范围。
```
auto squares = std::ranges::views::transform(numbers, [](int n) { return n * n; });
```

std::ranges::views::slice：截取范围中的一部分。

auto slice_of_numbers = std::ranges::views::slice(numbers, 1, 5);

操作（Actions）

操作是对范围执行某些操作的对象，例如将范围转换为容器，或者对范围中的元素进行排序。

std::ranges::to_vector：将范围转换为std::vector。

std::vector<int> vec = std::ranges::to_vector(numbers);

std::ranges::sort：对范围进行排序。
```
std::ranges::sort(numbers);
```

算法（Algorithms）

C++20 范围库中的算法是对标准算法库（<algorithm>）的扩展，旨在与范围更好地协作。

std::ranges::find：在范围中查找元素。
```
auto it = std::ranges::find(numbers, 42);
```
std::ranges::for_each：对范围中的每个元素应用一个函数。
```
std::ranges::for_each(numbers, [](int n) { std::cout << n << " "; });
```
std::ranges::count：计算范围内等于某值的元素数量。
```
auto count = std::ranges::count(numbers, 42);
```

示例代码

以下是一个使用范围库的简单示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <ranges>

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
    // 使用 views::filter 过滤出偶数
    auto even_numbers = std::ranges::views::filter(numbers, [](int n) { return n % 2 == 0; });
    // 使用 views::transform 将每个偶数平方
    auto squares = std::ranges::views::transform(even_numbers, [](int n) { return n * n; });
    // 将结果转换为 vector 并输出
    std::vector<int> result = std::ranges::to_vector(squares);
    for (int n : result) {
        std::cout << n << " ";
    }
    return 0;
}