C# 中是否有与 IEnumerable<T> 等效的标准 C++？

Question

或者如果 T 的 Enumerator 只是列出所有元素，那么使用 vector 是否安全？

Answer 1

C++ 中不需要它，原因如下：

C# 只支持动态多态。所以要创建一个可重用的算法，你需要一个所有迭代器都将实现的接口。那是IEnumerator<T>，IEnumerable<T> 是一个返回迭代器的工厂。

另一方面，C++ 模板支持鸭子类型。这意味着您不需要通过接口约束泛型类型参数来访问成员 - 编译器将按名称查找模板的每个单独实例化的成员。

C++ 容器和迭代器具有隐式接口，相当于.NET IEnumerable<T>、IEnumerator<T>、ICollection<T>、IList<T>，即：

对于容器：

• iterator 和 const_iterator 类型定义
• begin() 成员函数 -- 满足 IEnumerable<T>::GetEnumerator() 的需要
• end() 成员函数——而不是 IEnumerator<T>::MoveNext() 返回值

对于前向迭代器：

• value_typetypedef
• operator++ -- 而不是 IEnumerator<T>::MoveNext()
• operator* 和 operator-> -- 而不是 IEnumerator<T>::Current
• 从operator* 引用返回类型——而不是IList<T> 索引器设置器
• operator== 和 operator!= -- 在 .NET 中没有真正的等价物，但容器的 end() 匹配 IEnumerator<T>::MoveNext() 返回值

对于随机访问迭代器：

• operator+, operator-, operator[] -- 而不是 IList<T>

如果您定义了这些，那么标准算法将适用于您的容器和迭代器。不需要接口，不需要虚函数。不使用虚函数使 C++ 泛型代码比等效的 .NET 代码更快，有时更快。

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注意：编写泛型算法时，最好使用std::begin(container) 和std::end(container)，而不是容器成员函数。除了 STL 容器之外，这还允许您的算法与原始数组（没有成员函数）一起使用。原始数组和原始指针满足容器和迭代器的所有其他要求，只有一个例外。

Answer 2

据我所知，如果我们严格地坚持这个问题，答案是否定的。人们一直在回复 C++ 中可用的替代品，这可能是很好的信息但不是答案，而且 OP 很可能已经知道了。

我完全不同意“不需要”，只是 C++ 和 .NET 标准库的设计不同。 IEnumerable 的主要特点是它是多态的，因此它使调用者能够使用他想要的任何类（数组、列表、集合等），同时仍然提供编译时强类型，即使在库 API 中也是安全的.

C++ 中唯一的选择是模板。但是 C++ 模板不是安全类型的运行时泛型，它们基本上是一种宏。因此，首先使用 C++ 中的模板，您必须将整个模板源代码提供给需要使用您的模板的任何人。此外，如果您将库 API 模板化，您将无法保证对其的调用将编译，并且代码不会自动进行自我记录。

我完全同情任何其他同时使用 C# 和 C++ 并且对此感到沮丧的程序员。

但是 C++2X 计划添加包括范围在内的功能（可能满足 OP？）；以及概念（解决模板的弱/错误类型检查——缺陷admitted by Bjarne Stroustrup 本人）和模块（可能有助于或可能不会有助于减少仅标题模板带来的痛苦）。

Answer 3

标准的 C++ 方式是传递两个迭代器：

template<typename ForwardIterator>
void some_function(ForwardIterator begin, ForwardIterator end)
{
    for (; begin != end; ++begin)
    {
        do_something_with(*begin);
    }
}

示例客户端代码：

std::vector<int> vec = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19};
some_function(vec.begin(), vec.end());

std::list<int> lst = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19};
some_function(lst.begin(), lst.end());

int arr[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19};
some_function(arr + 0, arr + 8);

是的泛型编程！

Answer 4

IEnumerable<T> 在概念上与vector 非常不同。

IEnumerable 提供对一系列对象的只进、只读访问权限，而与保存对象的容器（如果有的话）无关。 vector 实际上就是一个容器本身。

在 C++ 中，如果您想提供对容器的访问而不提供该容器的详细信息，则惯例是传入两个表示容器开始和结束的迭代器。

一个很好的例子是accumulate的C++ STL定义，可以和IEnumerable<T>.Aggregate对比

在 C++ 中

   int GetProduct(const vector<int>& v)
   {
         // We don't provide the container, but two iterators
         return std::accumulate(v.begin(), v.end(), 1, multiplies<int>());
   }

在 C# 中

  int GetProduct(IEnumerable<int> v)
  {
        v.Aggregate(1, (l, r) => l*r);
  }