13｜Ranges实战：数据序列函数式编程
卢誉声
你好，我是卢誉声。
通过前面的学习，我们已经了解到，C++ Ranges 作为基础编程工具，可以大幅加强函数式编程的代码可读性和可维护性，解决了 C++ 传统函数式编程的困境。在 C++20 的加持下，我们终于可以优雅地处理大规模数据了。
在讲解完 Ranges 的概念和用法后，我们还是有必要通过实战来融会贯通 C++ Ranges。它的用法比较灵活，在熟练使用后，我相信你会在今后的代码实现中对它爱不释手。
在处理规模型数据时，函数式编程特别有用。为了让你建立更直观的感受，今天我为你准备了一个实战案例，设计一个简单的统计分析程序，用来分析三维视图中的对象。
模块设计
在这个实战案例里，我们主要是展示 Ranges 的强大功能，而非数据本身的严谨性和正确性。因此，你可以重点关注处理数据的部分。
那么，要分析统计的数据长什么样子呢？我们假设一个三维模型包含多个视图，每个视图包含一定量的三维对象。某个三维对象中的三角面片就组成了逻辑上的三维对象。同时，三维模型会将视图分成高精度视图和低精度视图。
我造了一份简单的数据，一个三维模型的统计分析表是后面这样。
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C++ Ranges在函数式编程中的强大功能是本文的重点。通过实战案例展示了Ranges库在数据序列处理中的应用。文章详细介绍了模块设计和关键数据类型的定义，强调了利用Ranges库实现统计分析功能的重要性。对比传统STL函数式实现，突出了基于Ranges的函数式实现的优势，以及在并行化处理问题上的效率。此外，文章还介绍了操作符重载实现视图管道支持的技巧，以及创建“仿range适配器闭包”来模拟range适配器闭包对象的方式。总的来说，Ranges库可以大幅提高C++中函数式编程的代码可读性，降低代码复杂度，提高函数式编程效率。读者通过本文可以更好地理解和应用C++ Ranges在函数式编程中的优势。
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李云龙按照老师上次留言给出的指导意见，已修改代码，这里给出关键代码： 协程类修改成下面的代码，注意 final_suspend 的返回值需要修改成suspend_always，否则在我的这个使用场景中，协程退出时会抛异常： export struct Coroutine { struct promise_type { std::string _value; Coroutine get_return_object() { return { ._handle = std::coroutine_handle<promise_type>::from_promise(*this) }; } std::suspend_never initial_suspend() { return {}; } std::suspend_always final_suspend() noexcept { return {}; } std::suspend_always yield_value(std::string value) { _value = RemoveNumber(value); return {}; } void return_void() {} void unhandled_exception() {} }; std::coroutine_handle<promise_type> _handle; }; 字符串的处理： export string RemoveNumber(string& input) { return input | views::filter([](char ch) { return !isdigit(ch); }) | to<string>(); } main.cpp中的调用： Coroutine asyncStr() { string input; while (getline(cin, input)) { if (input == "End") { break; } co_yield input; } } int main() { auto h = asyncStr()._handle; auto& promise = h.promise(); while (!h.done()) { cout << "处理结果：" << promise._value << endl; h(); } h.destroy(); return 0; }作者回复: 点赞
2024-01-27归属地：北京1- 李云龙分享一下我的思考题的答案，我这里只给出关键代码： export module asyncString.stringHandle:handler; import asyncString.utils; import asyncString.task; import <ctype.h>; import <ranges>; import <algorithm>; import <string>; import <sstream>; import <vector>; import <numeric>; using std::vector; using std::string; using std::istringstream; namespace asyncString::stringHandle { namespace views = std::ranges::views; namespace ranges = std::ranges; using asyncString::utils::views::to; using asyncString::task::asyncify; export vector<string> RemoveNumber(vector<string>& vecInput) { return vecInput | views::transform( [](string& str) { istringstream iss{ str }; ranges::istream_view<string> isView{ iss }; auto resultStr = isView | views::transform([](string word) { return word | views::filter([](char ch) { return !isdigit(ch); }) | to<string>(); }) | to<vector<string>>(); string iniStr; string joinStr = std::accumulate(resultStr.begin(), resultStr.end(), iniStr, [](string prev, string& val) { return prev + " " + val; }); return joinStr; } ) | to<vector<string>>(); } export auto RemoveNumberAwaiter(vector<string>& inputVec) { return asyncify([&inputVec]() { return RemoveNumber(inputVec); }); } } 完整代码，请参阅gitee仓库：https://gitee.com/devin21/rangeAssignment/tree/master
作者回复: 这个基本代码思路没有问题 。 但是有两个细节需要注意： 1.过滤数字后没必要先转换成字符串再合并，应该直接合并，否则效率比较低，而且字符之间拼接不应该包含空格 2.Coroutines的使用有点生硬，其实可以有两个地方采用： (1)如果输入字符串是来自于用户输入，那么可以在用户输入这里做I/O异步。 (2)如果输入字符串是函数的参数并且数量极大，可以借助高性能异步队列在处理计算任务。 核心是不必要时让出CPU，避免主线程一直阻塞。
2024-01-14归属地：北京21 - 常振华还是更喜欢传统的方式，可以用不修改原来变量的方式去实现多线程处理2023-10-19归属地：广东
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