如何解决C++中的split_view和lazy_split_view有什么区别?
我已阅读添加了 lazy_split_view
的最新草稿。
但后来,我意识到split_view
被重命名为lazy_split_view
,而split_view
被更新了。
libstdc++
最近还使用 GCC Trunk
版本 https://godbolt.org/z/9qG5T9n5h
我这里有一个简单的天真的程序,它显示了两个视图的用法,但我看不出它们的区别:
#include <iostream>
#include <ranges>
int main(){
std::string str { "one two three four" };
for (auto word : str | std::views::split(' ')) {
for (char ch : word)
std::cout << ch;
std::cout << '.';
}
std::cout << '\n';
for (auto word : str | std::views::lazy_split(' ')) {
for (char ch : word)
std::cout << ch;
std::cout << '.';
}
}
输出:
one.two.three..four.
one.two.three..four.
直到我注意到对两个视图使用 as std::span<const char>
时的差异。
在第一个中:std::views::split
:
for (std::span<const char> word : str | std::views::split(' '))
编译器接受我的代码。
在第二个中:std::views::lazy_split
for (std::span<const char> word : str | std::views::lazy_split(' '))
抛出编译错误。
我知道这两者之间会有差异,但我无法轻易发现它们。 这是 C++20 中的缺陷报告还是 C++23 中的新特性(有变化),或两者兼而有之?
解决方法
我查看了相关论文(来自 Barry Revzin 的 P2210R2),split_view
已重命名为 lazy_split_view
。新的 split_view
的不同之处在于它为您提供了不同的结果类型,保留了源范围的类别。
例如,我们的字符串 str
是一个连续的范围,所以 split
将产生一个连续的子范围。以前它只会给你一个前进的范围。如果您尝试执行多遍操作或获取底层存储的地址,这可能会很糟糕。
来自论文的例子:
std::string str = "1.2.3.4";
auto ints = str
| std::views::split('.')
| std::views::transform([](auto v){
int i = 0;
std::from_chars(v.data(),v.data() + v.size(),i);
return i;
});
现在可以工作了,但是
std::string str = "1.2.3.4";
auto ints = str
| std::views::lazy_split('.')
| std::views::transform([](auto v){
int i = 0;
// v.data() doesn't exist
std::from_chars(v.data(),i);
return i;
});
不会,因为范围 v
只是一个前向范围,不提供 data()
成员。
原始答案
我的印象是split
也一定是懒惰的(毕竟懒惰是范围提案的卖点之一),所以我做了一点experiment:
struct CallCount{
int i = 0;
auto operator()(auto c) {
i++;
return c;
}
~CallCount(){
if (i > 0) // there are a lot of copies made when the range is constructed
std::cout << "number of calls: " << i << "\n";
}
};
int main() {
std::string str = "1 3 5 7 9 1";
std::cout << "split_view:\n";
for (auto word : str | std::views::transform(CallCount{}) | std::views::split(' ') | std::views::take(2)) {
}
std::cout << "lazy_split_view:\n";
for (auto word : str | std::views::transform(CallCount{}) | std::views::lazy_split(' ') | std::views::take(2)) {
}
}
此代码打印(注意 transform
对字符串中的每个字符进行操作):
split_view:
number of calls: 6
lazy_split_view:
number of calls: 4
那么会发生什么?
确实,两个视图都是懒惰的。但是他们的懒惰是有区别的。我放在 transform
前面的 split
只是计算它被调用了多少次。事实证明,split
会急切地计算 next 项,而 lazy_split
会在遇到 当前 项之后的空格时立即停止。 >
您可以看到字符串 str
由数字组成,这些数字也标记了它们的字符索引(从 1 开始)。在我们看到 take(2)
中的“3”后,str
应该停止循环。确实 lazy_split
在 '3' 之后的空格处停止,但 split
在 '5' 之后的空格处停止。
这实质上意味着 split
会急切地而不是懒惰地获取其下一项。大多数情况下,这种差异可能无关紧要,但会影响性能关键代码。
我不知道这是否是这种变化的原因(我没有读过论文)。
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