QtConcurrent 与索引映射

Posted 2023-02-15

【中文标题】QtConcurrent 与索引映射

【英文标题】：QtConcurrent mapped with index

【发布时间】：2020-10-30 09:11:15

【问题描述】：

我想知道是否有一个选项也可以使用QtConcurrent::mapped(someVector, &someFunction))（也可以是filter、filtered、map、...）交出当前处理的索引

我想要什么：我想根据其中的当前索引对 someVector 中的元素做一些事情。但由于函数someFunction 只采用T 类型，它也用于QVector<T> vector。

我做了什么：因为我需要这个，我创建了一个QVector<std::pair<int, T>> 并手动为元素创建了索引。

由于这需要更多空间并且不是一个好的解决方案，我想也许还有其他解决方案。

文档：https://doc.qt.io/qt-5/qtconcurrent-index.html

【问题讨论】：

如果一个元素需要知道它在容器中的编号，那就错了

@vladimir，我不同意。将容器作为元素的编号序列处理没有任何问题。这是一个很常见的模式，它的功能是like enumerate were added to Python。

【参考方案1】：

如果您的输入是QVector，您可以利用QVector 连续存储所有元素的事实。这意味着给定一个QVector v中的元素e的引用，那么e的索引可以通过以下方式获得：

std::ptrdiff_t idx = &e - &v.at(0);

以下是使用QtConcurrent::mapped的完整示例：

#include <iterator>
#include <numeric>
#include <type_traits>
#include <utility>

#include <QtCore>
#include <QtConcurrent>


// lambda functions are not directly usable in QtConcurrent::mapped, the
// following is a necessary workaround
// see https://***.com/a/49821973
template <class T> struct function_traits :
        function_traits<decltype(&T::operator())> ;

template <typename ClassType, typename ReturnType, typename... Args>
struct function_traits<ReturnType(ClassType::*)(Args...) const> 
   // specialization for pointers to member function
   using functor_type = ClassType;
   using result_type = ReturnType;
   using arg_tuple = std::tuple<Args...>;
   static constexpr auto arity = sizeof...(Args);
;

template <class Callable, class... Args>
struct CallableWrapper : Callable, function_traits<Callable> 
   CallableWrapper(const Callable &f) : Callable(f) 
   CallableWrapper(Callable &&f) : Callable(std::move(f)) 
;

template <class F, std::size_t ... Is, class T>
auto wrap_impl(F &&f, std::index_sequence<Is...>, T) 
   return CallableWrapper<F, typename T::result_type,
         std::tuple_element_t<Is, typename T::arg_tuple>...>(std::forward<F>(f));


template <class F> auto wrap(F &&f) 
   using traits = function_traits<F>;
   return wrap_impl(std::forward<F>(f),
                    std::make_index_sequence<traits::arity>, traits);


int main(int argc, char* argv[]) 
    QCoreApplication app(argc, argv);

    // a vector of numbers from 0 to 500
    QVector<int> seq(500, 0);
    std::iota(seq.begin(), seq.end(), 0);
    qDebug() << "input: " << seq;
    QFuture<int> mapped = QtConcurrent::mapped(seq, wrap([&seq](const int& x) 
        // the index of the element in a QVector is the difference between
        // the address of the first element in the vector and the address of
        // the current element
        std::ptrdiff_t idx = std::distance(&seq.at(0), &x);
        // we can then use x and idx however we want
        return x * idx;
    ));
    qDebug() << "output: " << mapped.results();

    QTimer::singleShot(100, &app, &QCoreApplication::quit);
    return app.exec();

有关相关讨论，请参阅this question。请注意，链接的问题有一个更清晰的答案，涉及使用 zip 和从 boost 计数迭代器（或者可能是它们的 C++20 范围对应物），但我认为这在QtConcurrent::map 时不会很好地与@987654331 配合使用@ 将序列分割成块，并将这些块分配给多个线程。