Эквивалент itertools.tee в Boost :: Range?

itertools.tee хорошо подходит для однопроходных итераций, которые распространены в Python. Например Генераторы являются однопроходными, и они часто используются.

Но если у вас уже есть список / deque, вы не будете использовать itertools.tee для этого, потому что это будет включать избыточное дублирование — вы можете просто перебирать исходный список / deque снова и снова.

C ++ также имеет концепцию однопроходных диапазонов, например Итератор ввода, но они не такие вездесущие. Это является следствием другого набора целей типичной программы на C ++ — предоставить пользователю максимальное возможное поддержание максимальной производительности. Это другое мышление, если хотите.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте сравним повышение :: трансформировали а также itertools.imap (или же генератор выражений):

Они оба обеспечивают просмотр входной последовательности через заданную «призму». itertools.imap возвращает один проход итерируемый, в то время как повышение :: трансформировали возвращает представление диапазона, которое имеет ту же категорию, что и входной диапазон, т.е. если вы передадите Диапазон произвольного доступа в качестве ввода вы получите Диапазон произвольного доступа в результате.

Другой факт, что C ++ использует семантика значения по умолчанию, в то время как Python имеет семантику указателя. Это означает, что если скопировать итератор в C ++ и «поднять» его несколько раз — исходный итератор не будет изменен (хотя он может быть аннулирован, если это однопроходный диапазон, но это не главное).

Но иногда вы хотите накапливать значения из одного проходного диапазона и просматривать их несколько раз. В таком случае наиболее распространенным решением является явное накопление значений в некотором контейнере вручную. Например:

vector<int> cache(first,last);

Тем не менее, тройник-обертки все еще возможны в C ++, здесь проверка концепции. Использование это:

auto forward_range = tee_range(first,last);

tee_range принимает один проход в качестве аргумента и возвращает диапазон вперед (который является многопроходным) (есть также make_tee_iterator, который работает на уровне итератора). Таким образом, вы можете взять копии этого диапазона и повторить его несколько раз:

auto r = forward_range;
auto out = ostream_iterator<int>(cout," ");
copy(forward_range,out);
copy(forward_range,out);
copy(r,out);

Есть также улучшение над itertools.tee — внутри только один Deque используется для кэширования значений.

живое демо:

#include <boost/range/adaptor/transformed.hpp>
#include <boost/iterator/iterator_facade.hpp>
#include <boost/smart_ptr/make_shared.hpp>
#include <boost/range/iterator_range.hpp>
#include <boost/smart_ptr/shared_ptr.hpp>
#include <boost/container/vector.hpp>
#include <boost/container/deque.hpp>
#include <boost/range/algorithm.hpp>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <cassert>
#include <limits>

template<typename InputIterator>
class tee_iterator : public boost::iterator_facade
<
tee_iterator<InputIterator>,
const typename std::iterator_traits<InputIterator>::value_type,
boost::forward_traversal_tag
>
{
typedef typename std::iterator_traits<InputIterator>::value_type Value;
typedef unsigned Index;
struct Data
{
boost::container::deque<Value> values;
boost::container::vector<tee_iterator*> iterators;
InputIterator current,end;
Index min_index, current_index;
Index poped_from_front;
//
Data(InputIterator first,InputIterator last)
: current(first), end(last), min_index(0), current_index(0), poped_from_front(0)
{}
~Data()
{
assert(iterators.empty());
}
};
boost::shared_ptr<Data> shared_data;
Index index;
static Index get_index(tee_iterator *p)
{
return p->index;
}
public:
tee_iterator()
: index(std::numeric_limits<Index>::max())
{}
tee_iterator(InputIterator first,InputIterator last)
: shared_data(boost::make_shared<Data>(first,last)), index(0)
{
shared_data->iterators.push_back(this);
}
tee_iterator(const tee_iterator &x)
: shared_data(x.shared_data), index(x.index)
{
if(shared_data)
shared_data->iterators.push_back(this);
}
friend void swap(tee_iterator &l,tee_iterator &r)
{
using std::swap;
*boost::find(l.shared_data->iterators,&l) = &r;
*boost::find(r.shared_data->iterators,&r) = &l;
swap(l.shared_data,r.shared_data);
swap(l.index,r.index);
}
tee_iterator &operator=(tee_iterator x)
{
swap(x,*this);
}
~tee_iterator()
{
if(shared_data)
{
erase_from_iterators();
if(!shared_data->iterators.empty())
{
using boost::adaptors::transformed;
shared_data->min_index = *boost::min_element(shared_data->iterators | transformed(&get_index));
Index to_pop = shared_data->min_index - shared_data->poped_from_front;
if(to_pop>0)
{
shared_data->values.erase(shared_data->values.begin(), shared_data->values.begin()+to_pop);
shared_data->poped_from_front += to_pop;
}
}
}
}
private:
friend class boost::iterator_core_access;
void erase_from_iterators()
{
shared_data->iterators.erase(boost::find(shared_data->iterators,this));
}
bool last_min_index() const
{
return boost::count
(
shared_data->iterators | boost::adaptors::transformed(&get_index),
shared_data->min_index
)==1;
}
Index obtained() const
{
return Index(shared_data->poped_from_front + shared_data->values.size());
}
void increment()
{
if((shared_data->min_index == index) && last_min_index())
{
shared_data->values.pop_front();
++shared_data->min_index;
++shared_data->poped_from_front;
}
++index;
if(obtained() <= index)
{
++shared_data->current;
if(shared_data->current != shared_data->end)
{
shared_data->values.push_back(*shared_data->current);
}
else
{
erase_from_iterators();
index=std::numeric_limits<Index>::max();
shared_data.reset();
}
}
}
bool equal(const tee_iterator& other) const
{
return (shared_data.get()==other.shared_data.get()) && (index == other.index);
}
const Value &dereference() const
{
if((index==0) && (obtained() <= index))
{
shared_data->values.push_back(*(shared_data->current));
}
assert( (index-shared_data->poped_from_front) < shared_data->values.size());
return shared_data->values[index-shared_data->poped_from_front];
}
};

template<typename InputIterator>
tee_iterator<InputIterator> make_tee_iterator(InputIterator first,InputIterator last)
{
return tee_iterator<InputIterator>(first,last);
}

template<typename InputIterator>
boost::iterator_range< tee_iterator<InputIterator> > tee_range(InputIterator first,InputIterator last)
{
return boost::iterator_range< tee_iterator<InputIterator> >
(
tee_iterator<InputIterator>(first,last),
tee_iterator<InputIterator>()
);
}
// _______________________________________________________ //

#include <iostream>
#include <ostream>
#include <sstream>

int main()
{
using namespace std;
stringstream ss;
ss << "1 2 3 4 5";
istream_iterator<int> first(ss /*cin*/ ),last;
typedef boost::iterator_range< tee_iterator< istream_iterator<int> > > Range; // C++98
Range r1 = tee_range(first,last);
Range r2 = r1, r3 = r1;
boost::copy(r1,ostream_iterator<int>(cout," "));
cout << endl;
boost::copy(r2,ostream_iterator<int>(cout," "));
cout << endl;
boost::copy(r2,ostream_iterator<int>(cout," "));
}

Выход:

1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5

Boost.Spirit имеет Многопроходный итератор которая имеет схожие цели.

Итератор multi_pass преобразует любой входной итератор в прямой итератор, подходящий для использования с Spirit.Qi. multi_pass буферизует данные при необходимости и удаляет буфер, когда его содержимое больше не нужно. Это происходит либо в том случае, если существует только одна копия итератора, либо в случае невозможности возврата.