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沐楓小筑(C++)

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    一直在使用C/C++,對于循環語句while、do while、for,對于for情有獨鐘,因為其簡潔、清晰、靈活。訪問數組類型的變量,只有for寫出來的語句是最易于閱讀的,如:
int arr[N] = {/**/};
for(int i = 0; i < N; ++i)
  printf(
"arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);

    然而,這種情況,到了STL時,就有些變味了:
for(vector<MyClass>::const_iterator iter = m_vecData.begin(); iter != m_vecData.end(); ++iter)
{
    
if(!iter->IsBusy())
        iter
->DoSomeThing(param);
}
    這么長的一個for,不再給人一種清晰的感覺了。或許因為這個程序比較短,還沒有太大的感覺,當回頭去看自已的程序中,有不少這樣的寫法時,我就覺得一陣心煩。改改?
for(size_t i = 0; i < m_vecData.size(); ++i)
{
    
if(!m_vecData[i].IsBusy())
        m_vecData[i].DoSomeThing(param);
}
    不錯,還是簡單點好啊。但是因為這里舉的是vector的例子。如果是list或是別的什么容器,就行不通了。
    其它的高級語言,都提供了foreach或是for in語句,寫出來就很清晰:
foreach(item in m_vecData)
{
    
if(!item.IsBusy())
        item.DoSomeThing(param);
}
    C++是不是也可以這么簡單?好象STL中也有一個for_each,試著改寫一下:
struct IfNotBusyThenDoSomeThing
{
   
IfNotBusyThenDoSomeThing(const Param& param)
        : param_(param)
    {}
    
void operator() (const MyClass& item)
    {
        
if(!item.IsBusy())
            item.DoSomeThing(param_);
    }
private:
    
const Param& param_;
};

for_each(m_vecData.begin(), m_vecData.end(),
IfNotBusyThenDoSomeThing(param));
    不錯,for語句簡單了,但是卻多了IfNotBusyThenDoSomeThing的定義,這代碼可是多了好幾倍。要是每個循環都要來這么一下,我還不如直接寫for,要來得爽快一些。或許還有別的辦法:
vector<MyClass> notBusyClass;
remove_copy_if(m_vecData.begin(), m_vecData.end(), inserter(notBusyClass, notBusyClass.begin()), mem_fun_ref(
&MyClass::IsBusy));
for_each(notBusyClass.begin(), notBusyClass.end(), bind2nd(mem_fun_ref(
&MyClass::DoSomeThing), param));
    天哪,這種寫法好象更恐怖。而且,還不是每種情況都能用的:
    1. notBusyClass不能是vector<const MyClass&>,因為不能建立指向引用的指針。這就要求MyClass是可拷貝的。但就算是可拷貝的,有時候拷貝成本也是很高的。
    2. MyClass::DoSomeThing的參數不能是引用(我們常定義參數為:const Param&),因為不能定義引用的引用這種類型。
    3. 一旦出現錯誤,這錯誤信息會讓人極其昏倒。

    看來單靠標準C++是不成的。Boost的lambda的庫似乎很不錯,用用:
    for_each(m_vecData.begin(), m_vecData.end(),
        if_then( !bind(
&MyClass::IsBusy, _1),
            bind(
&MyClass::DoSomeThing, _1, param)));
    不錯,好了一些,但是還是很不好看。有沒有更好的?有,boost1.34新加入的BOOST_FOREACH:
BOOST_FOREACH(cosnt MyClass& item, m_vecData)
{
    
if(!item.IsBusy())
        item.DoSomeThing(param);
}
    Oh Yeah!

    好了,問題來了,為什么C++不直接在語言中提供foreach這個功能呢?
    個人認為,原因有幾點:
    1. C/C++除了數組外,沒有內置的容器,因此for語句足矣。
    2. 當C++進化到STL的時候,C++標準委員會根本沒空去考慮其它的。
    而其它高級語言之所以內置了foreach,就是因為它們一開始就提供了標準的容器庫和迭代/枚舉接口,因此提供foreach就順理成章了。

    現在,總算C++開始考慮,由模板引入而造成的代碼復雜性的問題,這的確是Cpper的福音。因此,一系列相關的提案被提交。牽涉到上面代碼中的提案就有: DecltypeLambda expressions and closures for C++proposal for new for-loop。  
    其中,最符合foreach要求的就是新的for循環。采用這個語句,上面的程序就可以這么寫:
for(const MyClass& item : m_vecData)
{
    
if(!item.IsBusy())
        item.DoSomeThing(param);
}

    不過,考慮到Decltype&auto提案已經被采納,新的for-loop就不知道能不能再被采納。因為使用Decltype&auto后,程序可以這么寫:
for(auto iter = m_vecData.begin(), end = m_vecData.end(); iter != end; ++iter)
{
    if(!iter->IsBusy())
        iter->DoSomeThing(param);
}
    似乎還是復雜點是吧?但是有了decltype&auto后,foreach功能可以用程序庫或宏的形式被模擬,BOOST_FOREACH就是這么做的。具體模擬的方式<<proposal for new for-loop>>提案寫的很清楚了。
    同時,假如lambda提案要是能再被通過的話,那就真的要開心了:
for_each(
  m_vecData, 
  
<>(item) extern(param)
  {
    
if(!item.IsBusy())
        item.DoSomeThing(param);
  }
);
    Cool!

    不過,VC++2008倒是增加了foreach功能,不過關鍵字不是foreach,而是for each,這個讓人有點郁悶.要用的時候最好用宏定義替換一下,免得可移植性上出現問題.

posted on 2007-09-26 19:51 沐楓 閱讀(17022) 評論(11)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++

Feedback

# re: 從for到foreach 2007-09-26 22:05 danielwyo
for(vector<MyClass>::const_iterator iter = m_vecData.begin(); iter != m_vecData.end(); ++iter)
{
if(!iter->IsBusy())
iter->DoSomeThing(param);
}
----------------------------------
這個用的最多的了, 也很直觀吧, 干嘛一定要強調使用foreach呢? 至于對C++新版本的期待, 我已經不抱希望了, 所謂的C++0x也不知道N年才出來, 而正式可以廣泛使用的編譯器, 那更是不知道要到什么時間了.   回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 06:29 danielwyo
突然注意到了, 你的名字是ly, 跟我老婆的簡寫一樣. 后面一個liny, 一看更象.   回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 08:33 螞蟻終結者
用for來處理container確實比較麻煩,有時候for語句還得折行。
估計新的特性可能還要等不少時間...  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 15:13 沐楓
并非完全要期待C++0x,那玩意兒至少要2年呢。

主要是為了希望能提高c++代碼的可讀性。
10多年前,剛學習C++的時候,為其傾倒,首要的,也是它在語言級上支持類,使得數據與算法的封裝變得直觀。
后來又加上函數重載和操作符重載,使得表達式變得簡單清晰。
再后來,模板的出現,使得消除重復代碼的同時還可以得到類型安全的保證。
這一切都是喜歡C++的理由。

然后,最終發現,這一切也變成容易寫出壞味道甚至難以維護的代碼的禍首。C++語法太過于低級,沒有更高一級的抽象,造成了對很多人最終難學難用難看的印象和后果。

既然無法從語法級別上進行改進,那就只好從程序庫中補充。因此,象BOOST等一系列的庫,都在這上面花了不少力氣。有許多人說這些庫用的“技巧"旁門左道,因此而抵制。事實上,它們只是為了能夠讓別的人不需要用很深刻的技巧,而打造了一批讓我們可以很順手使用的程序庫。

foreach 如此,format和assign如此,lambda,functional,bind,xpressive 等等,無不如此。

正是這些庫能簡化并提高程序設計的效率和可讀性,才有了C++0x的提案和實踐,也才有了C++語言的進化。  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 16:12 沐楓
@danielwyo
姓林的重名的實在是沒有辦法避免,我周圍常能找到重名的。更何況拼音。
---
上面的例子實在是簡單,因此,還不覺得那個iterator循環難看到哪去。一旦復雜度提高了,再那么寫就很不順眼了。
既使用foreach,也頂多改善一些罷了。

倒是對于.net引入的LINQ語法,很是向往。SQL當初面世的時候,曾被推寵,但直到今天也僅用于數據庫。真正開始在一般的程序設計上普及,看來看去也只有LINQ了。

象上面的例子,用C#3.0寫就是:
m_vecData
  .
Where(item => !item.IsBusy())
  .
All(item => item.DoSomeThing(param));
LINQ則:
var s = from item in m_vecData
        
where !item.IsBusy()
        
select item;
s.
All(item => item.DoSomeThing(param));

如果是用Ruby:
m_vecData.each {|item| !item.IsBusy() and item.DoSomeThing(param)}
  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 18:35 danielwyo
具體的情況確實不好說, 而針對復雜的for循環, foreach也會變得復雜. 我覺得其實這個并沒有占有多少優勢.

而sql語法本身有一定的缺陷, 被推崇為最新代語法, 其實在軟件開發上并不占有優勢, 個人認為, 它僅僅是更加接近英語語法而已, 并不是什么重要的改進. 很多人接觸sql語法也并沒有覺得比其它語法好學.

其實我就是你上面提到的抵制那些庫的人, 不過boost還好, 至少其中的regex等比較實用的東西我還是用的比較多. 我還是更加喜歡ace這種更加實用的產品.   回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 22:15 missdeer
感覺BOOST_FOREACH好像可能會有性能問題、、
不過std::for_each+boost::bind/boost::lambda簡直就是無敵~  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-09-27 22:53 沐楓
@missdeer
好象、可能,這個說的很不地道。
性能的確會稍差,但差的是常數級別。循環體內是不差的。也就是說,大多數情況下可以忽略。  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2007-10-23 16:03 阿鐵
沐楓,你好!
不提供foreach,就沒有限制了,那么你想diy個forloop也行了.  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach[未登錄] 2010-05-17 10:14 123
for_each 性能比 純for加上迭代要高一些  回復  更多評論
  

# re: 從for到foreach 2011-01-26 16:43 mickey
C++從VS2005之后就有for each的啊。
vector<MyClass> myVector;
for each(auto element in myVector)
{
//xxx
}  回復  更多評論
  

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