我无法理解 std::istream_iterator 的使用

Question

我看不懂下面的代码。

（来自https://www.boost.org/doc/libs/1_74_0/more/getting_started/unix-variants.html）

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

int main()
{
    using namespace boost::lambda;
    typedef std::istream_iterator<int> in;

    std::for_each(
        in(std::cin), in(), std::cout << (_1 * 3) << " " );
}

网页没有为代码解释任何内容。

我无法理解的是std::for_each函数的行。

std::for_each 定义如下。

template <class InputIterator, class Function>
Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function fn);

所以first 是in(std::cin)，last 只是in()，function 是cout 语句。

谁能给我解释一下示例代码中first和last的语法和含义？

first迭代器好像是用初始值std::cin构造的，但是最后一个值in()有什么用呢？

我也看不懂_1 部分。

程序输出3 *我输入的任意数量的整数值。

Answer 1

首先对std::for_each函数做一点解释。

该函数循环遍历一组迭代器，从头到尾，为范围内的每个元素调用一个函数。

如果你有例如整数向量：

std::vector<int> v = { 1, 2, 3, 4 };

并且想要打印打印它们，那么你可以这样做：

std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int val) { std::cout << val; });

上面对std::for_each的调用相当于：

for (auto i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
{
    std::cout << *i;
}

---

现在，如果我们在问题中使用std::istream_iterator，它会使用迭代器包装输入运算符>>。

使用标准 C++ lambda 重写 std::for_each 调用，它看起来像这样：

std::for_each(in(std::cin), in(), [](int value) { std::cout << (value * 3) << " " ); });

如果我们把它翻译成“正常的”for 迭代器循环，那么它变成：

for (auto i = in(std::cin); i != in(); ++i)
{
    std::cout << (*i * 3) << " ";
}

它的作用是从std::cin 读取整数输入（直到文件结束或错误），然后输出乘以3 的值和一个空格。

---

如果您想知道in(std::cin) 和in()，您必须记住in 是std::istream_iterator<int> 类型的别名。

这意味着in(std::cin) 与std::istream_iterator<int>(std::cin) 相同。 IE。它创建一个std::istream_iterator<int> 对象，并将std::cin 传递给构造函数。而in() 构造了一个结束迭代器对象。

再清楚一点，代码相当于：

std::istream_iterator<int> the_beginning(std::cin);
std::istream_iterator<int> the_end;  // Default construct, becomes the "end" iterator

for (std::istream_iterator<int> i = the_beginning; i != the_end; ++i)
{
    int value = *i;  // Dereference iterator to get its value
                     // (effectively the same as std::cin >> value)

    std::cout << (value * 3) << " ";
}

Answer 2

谁能给我解释一下示例代码中first和last的语法和含义？

first迭代器好像是用初始值std::cin构造的，但是最后一个值in()有什么用呢？

如果你看一下std::istream_iterator的构造函数的描述，你可以看到in()构造了end-of-stream迭代器。

istream_iterator(); //  < C++11
constexpr istream_iterator(); // > C++11

构造流结束迭代器，对存储的值进行值初始化。如果定义 auto x = T(); 中的初始化程序是常量初始化程序（C++11 起），则此构造函数为 constexpr。

至于in(std::cin)：

istream_iterator( istream_type& stream );
istream_iterator( const istream_iterator& other );  //< C++11
istream_iterator( const istream_iterator& other ) = default; // > C++11

初始化迭代器，将流的地址存储在数据成员中，并从输入流中执行第一次读取以初始化缓存值数据成员。

source

我也看不懂_1部分。

这样做是用迭代序列中的每个元素替换 占位符 _1 并将其乘以 3，使用输出流中的结果，因为它应该使用一元函数论据。

for_each(a.begin(), a.end(), std::cout << _1 << ' ');

表达式std::cout << _1 << ' ' 定义了一个一元函数对象。变量_1 是该函数的参数，是实际参数的占位符。在for_each 的每次迭代中，都会使用a 的元素作为实际参数调用该函数。这个实际参数被替换为占位符，并评估函数的“主体”。

source