有没有更好的方法来确定多个字符范围？

Question

我目前正在用 C 语言编写代码，它从整个 ASCII 可用字符中选择符号和数字。 作为程序员的初学者，我通常是这样做的

if ((i > 25 && i < 50) || (i > 100 && i < 200)) { contents } 

对于变量i 介于 25~50、100~200（不包括）之间以适应条件。

如果我想设置多个范围，如 32~64(! to @) 和 91~96([ to `) 和 123~126({ to ~) 那么会有更好的（意思是更短或更简单的代码）还是我应该坚持这种方法，像上面的代码一样继续添加每个范围？

Answer 1

对于您的具体情况，<ctype.h> collection of functions 可以

if (isprint(i) && !isalpha(i))

额外的好处：它甚至可以在非 ascii 系统上运行。

Answer 2

您可以编写一个函数来检查该值是否属于任何给定范围：

struct Range {
        int min;
        int max;
};

bool in_ranges(int character, struct Range *ranges, size_t num_ranges) {
        for(size_t i = 0; i < num_ranges; ++i) {
                if(ranges[i].min < character && character < ranges[i].max)
                        return true;
        }
        return false;
}

int main() {
        struct Range rngs[] = {{25,50}, {100,200}};
        bool at_sign_si_in_range = in_ranges('@', rngs, 2);
        return 0;
}

它使编辑范围更加简单并提高了可读性。 此外，如果您继续像示例中那样在条件子句中编写所有范围，请考虑检查范围，如

lower_bound < value && value < upper_bound

它看起来像数学符号 (x < a < y)，而且似乎更易于阅读。

Answer 3

如果您使用单字节字符，则可以使用一组标志来获得更好的性能，设置单个位或整个字节以指示其中一个范围内的字符值。

如果您正在为支持 SSE 4.2 指令的 Intel 处理器编写代码，您可能需要考虑使用 PCMPISTRI 或类似功能，它可以在一条指令中将最多 16 个单字节字符与最多 8 个不同的范围进行比较。

Answer 4

我的回答是“视情况而定”。 :)

如果isalpha() 和ctype.h 的朋友做你想做的事，那么绝对使用他们。

如果不是……

如果您只有两个范围，如您的示例 sn-p，我认为它看起来不会太混乱。如果有更多，可以将范围测试放在（内联）函数中以减少一次可见的布尔值：

if (in_range(val, a1, b1) || in_range(val, a2, b2) || ... )

（如果您觉得需要节省屏幕空间，也可以将其命名为 B(n,a,b)。）

如果范围可能在运行时发生变化，或者有很多范围，请将限制放在 struct 中并循环遍历这些范围。如果确实有很多，请对列表进行排序并对其进行智能处理，例如对下限（或其他）进行二分搜索。但对于少数人，我不会打扰。

如果允许值的总范围很小（例如值为 0..255 的无符号字符），但单独的“范围”的数量很大（“所有具有素值的”），则制作一个表（位图) 的值，并对此进行测试。以您喜欢的任何方式生成表格。 （isalpha()大概是这样实现的）

unsigned char is_prime[256] = {0, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1, 
    ...};

if (is_prime[val]) { ...

Answer 5

你可以写这样的函数：

bool withinscope(int num, int begin, int end){
    if(num > begin && num < end)
        return true;
    return false;
}

那么你就可以使用这个功能，保持代码简洁明了。

Answer 6

您可以在宏或内联函数中隐藏 l<x && x<h 的重复项，但我发现它很少值得这样做 - 它不如 Python 的 l<x<h 语法可读，并且一旦您开始使用它就会很快失控具有所有包容性边界可能性的宏。要么你最终得到一个非常长的命名约定（between_inc_inc，between_inc_exc，......这有点失败了首先考虑检查）或者你让读者想知道你的范围检查（“between(i, 50, 100).. . 它是[,) 范围吗？[,] 一个？（检查代码）不，它是(,)"），如果您正在寻找一个接一个的错误，那就太糟糕了。

OTOH，众所周知，我滥用“单字母宏”，我准确定义了它们需要的位置和方式，之后立即未定义。尽管它们可能看起来很丑，但关键是它们非常本地化，并且完全按照需要完成，因此不会浪费时间查找它们，没有神秘参数，它们可以分解出大部分的重复计算。

在你的情况下，如果列表很长，我可以这样做

#define B(l, h) ((l)<i) && (i<(h)) ||

if(B(25,50) B(100,200) B(220, 240) 0)
... 
#undef B

（永远不要在标题中这样做！）

更好的可读性是使用字符文字而不是 ASCII 数字：例如，如果您想要 a-z 范围，请执行 'a'<=i && i<='z'。

您似乎想要排除字母和不可打印字符：您可以使用

if((' '<=i && i<'A') || (i>'Z' && i<'a') || ('z'<i && i<=126))

Answer 7

class RangeCollection
{
    std::vector<int> ranges;
public:
    void AddRange(int lowerBound, int upperBound)
    {
        vector.push_back(lowerBound);
        vector.push_back(upperBound);
    }

    bool IsInRange(int num)
    {
        for(int i=0; i<ranges.size()-1; i+=2)
        {
            if(num>ranges[i] && num<ranges[i+1])return true;
        }
     return false;
    }
};

您可以调用 AddRange 来添加任意数量的范围，然后您可以检查一个数字是否在范围内。

RangeCollection rc;
rc.AddRange(20,25);
rc.IsInRange(22);//returns true