如何在 <T> 的容器上使用 std::sample 返回指针容器 <T*>？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何在 <T> 的容器上使用 std::sample 返回指针容器 <T*>？

【英文标题】：How can I return a container of pointers <T*> using std::sample on a container of <T>?

【发布时间】：2017-10-16 18:29:18

【问题描述】：

我有一个 vector<T> input，我想通过 STL C++17 (http://en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/sample) 中的 std::sample 算法从中获取 n 个随机选择的元素。如果results 是vector<T> 类型，则代码可以正常工作。

代码示例 1（未返回指针）

auto getSamples(unsigned int noSamples, const vector<T> &input)

    vector<T> results;
    std::mt19937 twisterEngine;
    std::sample(input.begin(), input.end(), std::back_inserter(results),
        noSamples, twisterEngine);
    return results;

但是，我不是在寻找存储在 input 中的元素的值/副本，而是希望获得指向 n 采样元素的指针。有什么技巧可以让我仅使用标准 c++ 代码（例如，不使用 boost 库等）获取 vector<T*> results 返回的指针吗？我需要如何调整以下代码才能完成？

代码示例 2（打算返回指针）

auto getSamples(unsigned int noSamples, const vector<T> &input)

    vector<T*> results;
    std::mt19937 twisterEngine;
    std::sample(input.begin(), input.end(), std::back_inserter(results),
        noSamples, twisterEngine);
    return results;

【问题讨论】：

我会不返回指向样本的指针，因为input 是一个函数局部向量，所以你会传回一个悬空指针向量。唯一安全的情况是input 被const& 传递，并且您可以保证input 将在results 的生命周期内存在

调整了代码，使输入由 const& 传递。但是，我想在结果中返回指针。

我不认为sample 是正确的算法。我会用所有可用的指针填充一个向量，然后选择该向量随机排列的第一个 n 元素

...erm 或在包含所有指针的向量上使用sample（您需要先填充它）。有点困惑，因为我第一次看到sample

【参考方案1】：

您只需要一个OutputIterator。它实际上并没有必须 像迭代器一样发出一些东西。它可以只是……完全做其他事情。比如，调用一个函数。

#include <iterator>

template <class F>
struct function_output_iterator 
    F f;

    using iterator_category = std::output_iterator_tag;
    using value_type = void;
    using difference_type = void;
    using pointer = void;
    using reference = void;

    function_output_iterator& operator++()  return *this; 
    function_output_iterator& operator*()  return *this; 
    function_output_iterator& operator++(int)  return *this; 

    template <class U,
        std::enable_if_t<!std::is_base_of<
            function_output_iterator, std::decay_t<U>>, int> = 0>
    void operator=(U&& u) 
        f(std::forward<U>(u));
    
;

template <class F>
function_output_iterator(F ) -> function_output_iterator<F>;

然后，你可以做任何你想做的任意操作：

auto getSamples(unsigned int noSamples, const vector<T> &input)

    vector<T*> results;
    results.reserve(noSamples);

    std::mt19937 twisterEngine;
    std::sample(input.begin(), input.end(),
        function_output_iterator[&](T const& elem) results.push_back(&elem); , // <==
        noSamples, twisterEngine);
    return results;

【讨论】：

或者 boost::make_function_output_iterator 如果你不想自己写（啊，我现在看到 OP 说没有 Boost，但仍然可能对没有此类限制的其他人有用）跨度>

@Praetorian 我注意到 Boost 的 operator* 返回一个已实现 operator= 的代理 - 你知道他们为什么这样做吗？ （出于某种原因，我认为它比这更正确）

不知道，Google 搜索出现了 this proposal（来自 Boost 作者），上面写着 这个迭代器的动机是创建一个符合要求的输出迭代器并非易事，尤其是因为正确的实现通常需要一个代理对象。，但我想不出有什么不同的情况。还找到了this comment，所以你这个问题已经有一段时间了:)

@Praetorian HA！确实，也许我应该问一个适当的问题或其他什么。

@Barry：它更正确，因为它阻止你写 out_it = val 或 ****out_it = val 并且让它们意味着同样的事情。你真的应该做 boost 所做的事情，这使得只有 *out_it = val 合法