亲爱的程序员朋友们！还在为那些又臭又长的迭代器语法抓耳挠腮吗？🤔 别担心，C++20给我们带来了一件超级英雄装备 - Ranges库！它就像是给老旧的迭代器穿上了一件时尚外套，让数据处理变得前所未有的优雅！✨
想象一下，你有一个神奇的百宝箱（也就是我们的容器）🎁，里面装满了各种各样的数据。在过去，要处理这些数据，你可能需要写一堆让人头大的迭代器代码 😫。但现在有了Ranges，一切都变得像魔法一样简单！🪄
来看看这个让人眼前一亮的例子 👀：
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>
#include <string>
int main() {
// 假设这是我们的购物清单和价格 🛒
std::vector<int> prices = {42, 13, 27, 89, 100, 25, 15};
// 我们想找出所有超过20块的商品，并给它们打个超值八折！💝
auto expensive_items = prices
| std::views::filter([](int price) { return price > 20; })
| std::views::transform([](int price) { return price * 0.8; });
std::cout << "双11特惠价格: "; // 改成更有趣的输出文本
for (double price : expensive_items) {
std::cout << price << "💰 ";
}
// 输出: 33.6💰 21.6💰 71.2💰 80💰 20💰
}看到了吗？这代码优雅得就像在写诗一样！🎭 使用管道符号 | 把各种操作串在一起，就像在玩乐高积木一样有趣！🎯
让我们再来看个更有趣的例子，这次我们要打造一个超级马里奥世界 🎮：
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>
#include <string>
int main() {
// 召集我们的游戏英雄们！🦸♂️
std::vector<std::string> players = {
"Mario", "Luigi", "Peach", "Bowser", "Yoshi"
};
// 给厉害的角色们升级，变身超级英雄！✨
auto super_players = players
| std::views::filter([](const std::string& name) { return name.length() > 4; })
| std::views::transform([](const std::string& name) { return "Super " + name; });
std::cout << "⭐ 超级英雄登场 ⭐\n";
for (const auto& name : super_players) {
std::cout << "🎯 " << name << " 华丽登场！\n";
}
// 输出:
// 🎯 Super Luigi 华丽登场！
// 🎯 Super Bowser 华丽登场！
}Ranges库不仅让代码变得清爽可爱，还自带防护罩 🛡️，帮你避开各种讨厌的bug。它就像是你的私人保镖，让你可以放心大胆地写代码，再也不用担心那些烦人的越界问题啦！🎯
最神奇的是，Ranges还是个"懒惰"的小可爱 😴 - 它不会着急忙慌地处理所有数据，而是等到真正需要的时候才开始工作。就像点外卖一样，下单之后厨师会等到外卖小哥来了才开始烹饪，既新鲜又高效！🍳
💡 小彩蛋：Ranges库里还藏着很多好玩的功能等你来发现呢！比如views::zip可以把两个序列像拉拉链一样组合在一起 🤐，views::enumerate则能给每个元素自动编号，就像给小朋友们排队一样！🎪
记住哦，优秀的代码不仅要能跑起来，还要能讲出一个精彩的故事。有了Ranges库这个魔法棒，你的代码也能变成一个充满魔力的童话！✨ 让我们一起用Ranges来创造编程的艺术吧！🎨
Ranges 库的魔法世界 🌈
想象一下，Ranges 库就像是一个神奇的百宝箱 🎁，它不仅让我们告别了那些繁琐的迭代器代码，还给我们带来了一个全新的魔法世界！它就像是给迭代器和算法穿上了一件魔法斗篷，让它们变得更强大，更不容易犯错 ✨
在这个魔法世界里，Range 就像是一个百变小精灵 🧚♀️，它可以变成各种各样的形态：有时候它是一对可爱的迭代器小情侣 [begin, end)，手牵手漫步在容器世界里；有时候它是个计数小能手 begin + [0, size)，就像 views::counted 那样一步一步数着前进；有时候它还会变成一个带着任务的小侦探 [begin, predicate)，像 views::take_while 那样一直探索直到找到特定的线索；甚至有时候它化身无限冒险家 [begin, ..)，像 views::iota 那样勇往直前，永不停歇！🚀
这个魔法世界里有两种神奇的魔法：一种是即时魔法（Range 算法）🎯，念咒语后立刻见效；另一种是慵懒魔法（Range 适配器）😴，它会等到真正需要的时候才慢悠悠地发挥作用。就像是点外卖，一个是现成的快餐，另一个是等你真饿了才开始烹饪的私房菜！
而视图（Views）就像是魔法世界里的轻功高手 🥷，动作轻盈（轻量级），来去自如（常数时间复制/移动），还能和其他高手配合使用管道魔法，组成威力强大的组合技！就像这样：
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
// 来看看这个神奇的魔法组合吧！✨
auto magic_numbers = numbers
| std::views::filter([](int n) { return n % 2 == 0; }) // 筛选出偶数小精灵 🎭
| std::views::transform([](int n) { return n * n; }); // 让它们变得更强大！💪
// 看看我们的魔法成果吧！
for (int n : magic_numbers) {
std::cout << n << " ✨ "; // 输出：4 16 36 64 100 ✨
}看！这就是 Ranges 的魔法世界 🎪，它让我们的代码不仅功能强大，还变得像讲故事一样有趣！让我们一起在这个充满魔法的世界里探索吧！🌟
更多魔法组合技！✨
朋友们，想不想学习一些更厉害的 Ranges 魔法组合技呢？🎮 让我们一起来看看这些令人眼前一亮的高级用法吧！
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <vector>
int main() {
// 召唤一队数字小精灵！🔢
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
// 来点魔法！让我们从这队小精灵中挑选一些特别的成员 ✨
auto middle_numbers = numbers
| std::views::drop(2) // 让前面两个小精灵休息一下~ 😴
| std::views::take(4); // 只邀请接下来的四个小精灵来玩！🎯
// 让小精灵们手牵手，两个一组排好队 👫
auto number_pairs = numbers
| std::views::chunk(2); // 两个两个组队，多么整齐呀！
// 来玩个水果超市的游戏！🏪
std::vector<std::string> fruits = {"🍎苹果", "🍌香蕉", "🍊橙子"};
// 给每个水果标上价格标签，就像在超市购物一样！
auto fruit_prices = std::views::zip(fruits, numbers);
// 让我们看看中间那几个活跃的小精灵都有谁！
std::cout << "✨ 闪亮登场的小精灵们：";
for (int n : middle_numbers) {
std::cout << n << " 号小精灵 🌟 "; // 3 4 5 6 号小精灵闪亮登场！
}
}看！这就像是在魔法世界里玩耍一样！🎪 我们可以让数字小精灵们排队（drop 和 take），让它们手牵手组队（chunk），甚至可以让它们和水果小精灵们一起开派对（zip）！每一个视图都像是给小精灵们施展的一个小魔法，而当这些魔法连在一起，就会产生意想不到的精彩效果！✨
这些魔法不仅好玩，还特别实用！就像是给我们的代码加上了魔法翅膀，让它们可以自由翱翔！🦋 而最棒的是，这些魔法都是即用即取的，不会浪费任何魔法能量，就像点外卖一样，需要的时候才会开始准备！🥡
记住，在这个充满魔法的 Ranges 世界里，我们都是快乐的魔法师，可以自由组合这些有趣的魔法，创造出更多精彩的代码！🎨 让我们一起在这个神奇的世界里探索吧！🚀
Range 概念大家族 - 每个都是独当一面的小能手！🌟
嘿，小伙伴们！今天让我们来认识一下 Ranges 库里的几位超级英雄吧！🦸♂️ 他们就像是一个欢乐的大家族，每个成员都有自己的独门绝技！
想象一下，ranges::range 就像是这个家族的族长 👑，它定义了最基本的"范围"概念 - 只要你有开始和结束，就是一个范围！就像是在说"从这棵树到那棵树，这片草地都是我们家的"这样简单！😄
ranges::view 则是家族里最轻盈的舞者 💃，它能以最小的代价复制和移动自己，就像一只灵巧的蝴蝶，轻轻掠过却不会惊动花朵！来看个例子：
std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
auto magical_view = numbers | std::views::filter([](int n) { return n % 2 == 0; });
// 哇！创建视图的成本几乎为零，就像变魔术一样！✨然后是 ranges::sized_range，这位小可爱可厉害了 📏，它总是能在眨眼间（常数时间）告诉你范围有多大！就像是一个神奇的计数器：
std::vector<int> items = {1, 2, 3};
std::cout << std::ranges::size(items) << " 个宝贝！"; // 瞬间就知道有3个！⚡至于 ranges::input_range、ranges::forward_range 和 ranges::bidirectional_range，它们就像是三胞胎兄弟 👨👨👦，各有各的本领：
- 老大只会往前冲（input） 🏃
- 老二既能往前冲还记得回头看看（forward） 👀
- 老三更厉害，前后溜达都不在话下（bidirectional） 🔄
std::list<std::string> magic_box = {"🎈", "🎪", "🎭"};
// 双向列表，想往哪走就往哪走，多自在！
for(auto it = magic_box.begin(); it != magic_box.end(); ++it) {
std::cout << *it << " 耶！";
}💡 小提示：这些概念就像是魔法契约，在编译时就能确保你的代码和这些范围玩得转！不用担心运行时才发现不合拍的尴尬！🎯
有了这些可爱的概念，我们写代码就像是在魔法世界里玩耍，既安全又有趣！让我们一起用这些神奇的工具，创造出更多精彩的代码吧！✨
Ranges的前世今生 - 一个代码进化的童话故事 📚
嘿,亲爱的程序员朋友们!今天让我来给大家讲一个关于 Ranges 的童话故事~ 🎬
很久很久以前,在代码的世界里,处理数据集合是一件特别麻烦的事情。程序员们不得不写很多繁琐的循环和迭代器代码,就像这样:
std::vector<int> scores = {60, 85, 92, 75, 88};
std::vector<int> passing_scores;
for(auto it = scores.begin(); it != scores.end(); ++it) {
if(*it >= 80) {
passing_scores.push_back(*it);
}
}
// 天啊,好多重复的代码! 😫直到有一天,D语言的小精灵带来了一个神奇的想法 - "Range"! 🧚♀️ 它告诉C++的设计者们:"嘿,为什么不能让代码读起来像说话一样自然呢?"
与此同时,一位叫 Eric Niebler 的魔法师创造了一个实验性的魔法箱子 - Range-v3 库! 🎁 它展示了一种全新的写代码方式:
// Range-v3 带来的全新魔法! ✨
auto passing_scores = scores
| views::filter([](int score) { return score >= 80; });
// 哇!代码突然变得如此优雅! 🎯这个创意太棒啦!C++标准委员会的智者们看到后,决定把这个魔法带给所有的程序员。他们精心设计了新的魔法咒语,让它变得更加强大:
// 来看看这个处理学生成绩的例子吧!
std::vector<std::pair<std::string, int>> students = {
{"小明", 95}, {"小红", 85}, {"小华", 75}
};
// 使用现代魔法来找出优秀学生! 🌟
auto honor_students = students
| std::views::filter([](const auto& student) {
return student.second >= 90; // 找出90分以上的学生
})
| std::views::transform([](const auto& student) {
return "🏆 优秀学生: " + student.first; // 给他们加上小奖杯!
});
// 看看谁是优秀学生呀~
for(const auto& student : honor_students) {
std::cout << student << "\n"; // 输出: 🏆 优秀学生: 小明
}这个魔法最厉害的地方是它的"惰性求值"特性 😴 - 不会立刻处理所有数据，而是在实际需要结果时才进行计算。就像是一个聪明的学生，不会提前做完所有作业，而是按需完成每一步 - 既节省精力，又能确保高效！
而且这个魔法还特别聪明,它能在编译的时候就发现问题:
// 假设我们想统计班级的平均分...
auto average = students
| std::views::transform([](const auto& student) {
return student.second; // 提取分数
})
| std::views::filter([](int score) { // ❌ 编译器会说:"这样不行哦!"
return score >= 0;
});
// 因为 transform 和 filter 的顺序不对,编译器会及时提醒我们! 🚨从2012年开始,这个魔法经历了漫长的旅程:从实验室里的小火苗 🔥,到2020年最终成为C++20标准库中的一颗璀璨明星 ⭐。现在,它已经成为了每个现代C++程序员的得力助手!
💡 小彩蛋: 知道为什么用管道符号 | 吗?因为它看起来就像是数据流动的管道,让代码读起来像在讲故事一样流畅!
有了这个强大的魔法,我们再也不用写那些繁琐的循环了。让我们一起感谢那些为C++带来这份礼物的魔法师们吧! 🙏✨
