具有 STL 算法和 std::execution::par 执行策略的迭代器

Question

在为 std::for_each 等 STL 算法指定 std::execution::par 执行策略时，如何使用迭代器？

在下面的示例中，我希望对 Eigen3 矩阵的对角线求平方根，如下所示：

template<typename T>
using Matrix = Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>;

template<typename T>
std::vector<T> getStdDev(const Matrix &x) const {
    const size_t len = x.rows();
    std::vector<T> stdDev(len);

    // Generate indices.
    size_t idx = 0;
    std::vector<size_t> indices(len);
    auto ind = [&idx]() {
        return idx++;
    };
    std::generate(indices.begin(), indices.end(), ind);

    // Take square root of diagonal elements.
    auto sr = [&x](size_t i) {
        stdDev[i] = std::sqrt(x(i, i)); 
    };
    std::for_each(std::execution::par, indices.begin(), indices.end(), sr);

    return stdDev;
}

据我所知，上面的代码是线程安全的。但是，如果不首先生成所需的索引，如何以 线程安全 方式使用迭代器实现相同的效果，如上所述？假设要迭代的容器没有实现迭代器，或者没有线程安全的迭代器。

理想情况下，我希望通用地执行此操作（我知道 Eigen 具有迭代器，此处仅用于示例目的）。

此外，最好只使用 C++ 功能（没有库，但任何非草案标准）。

Answer 1

您可以使用 boost::counting_iterator 或 ranges::view::iota 之类的东西

template<typename T>
std::vector<T> getStdDev(const Matrix &x) const {
    const size_t len = x.rows();
    std::vector<T> stdDev(len);

    // Take square root of diagonal elements.
    auto sr = [&x](size_t i) {
        return std::sqrt(x(i, i)); 
    };
    std::transform(std::execution::par, boost::counting_iterator<int>(0), boost::counting_iterator<int>(len), stdDev.begin(), sr);

    return stdDev;
}

自己实现counting_iterator 并不难，指定RandomAccessIterator 的所有必需成员只是很乏味。

class counting_iterator
{
public:
    typedef size_t value_type;
    typedef const size_t& reference;
    typedef const size_t* pointer;
    typedef ptrdiff_t difference_type;
    typedef random_access_iterator_tag iterator_category;

    explicit counting_iterator(size_t x);
    size_t const& base() const { return m_inc; }
    reference operator*() const { return m_inc; }
    counting_iterator& operator++() { ++m_inc; return *this; }
    counting_iterator& operator--() { --m_inc; return *this; }

    counting_iterator& operator+=(size_t i) { m_inc += i; return *this; }
    counting_iterator& operator-=(size_t i) { m_inc -= i; return *this; }

    // and loads of others
private:
    size_t m_inc; 
};