std::iota

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在标头 `<numeric>` 定义
template< class ForwardIt, class T > void iota( ForwardIt first, ForwardIt last, T value );		(C++11 起) (C++20 起为 `constexpr`)

以始于 value 并重复地求值 ++value 的顺序递增值填充范围 [first, last)。

等价操作（假设 ++value 会返回自增后的值）：

*first   = value;
*++first = ++value;
*++first = ++value;
*++first = ++value;
// 抵达 “last” 前重复

如果满足以下任意条件，那么程序非良构：

T 不可转换到 ForwardIt 的值类型。
表达式 ++val 非良构，其中 val 是 T 类型变量。

参数

first, last	-	以 value 开始按顺序递增的值所填充的范围
value	-	要存储的初始值

复杂度

自增与赋值 std::distance(first, last) 次。

可能的实现

template<class ForwardIt, class T>
constexpr // C++20 起
void iota(ForwardIt first, ForwardIt last, T value)
{
    for (; first != last; ++first, ++value)
        *first = value;
}

注解

此函数命名来源于编程语言 APL 中的整数函数 ⍳ 。它是 C++98 所不曾包含的 STL 组件之一，但最终在 C++11 进入了标准库。

示例

下列代码应用 std::shuffle 到 std::list 的迭代器组成的 vector，因为不能直接应用 std::shuffle 到 std::list。用 std::iota 填充两个容器。

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <list>
#include <numeric>
#include <random>
#include <vector>
 
class BigData // 复制操作低效
{
    int data[1024]; /* 一些原始数据 */
public:
    explicit BigData(int i = 0) { data[0] = i; /* ... */ }
    operator int() const { return data[0]; }
    BigData& operator=(int i) { data[0] = i; return *this; }
    /* ... */
};
 
int main()
{
    std::list<BigData> l(10);
    std::iota(l.begin(), l.end(), -4);
 
    std::vector<std::list<BigData>::iterator> v(l.size());
    std::iota(v.begin(), v.end(), l.begin());
    // 用（指向原数据的）迭代器的向量来避免昂贵复制操作，
    // 也是因为无法直接对 std::list 应用 std::shuffle（见下）
 
    std::shuffle(v.begin(), v.end(), std::mt19937{std::random_device{}()});
 
    std::cout << "list l 原来的内容：\t\t";
    for (const auto& n : l)
        std::cout << std::setw(2) << n << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "通过打乱的 v 看到的 l 的内容：\t";
    for (const auto i : v)
        std::cout << std::setw(2) << *i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

可能的输出：

list l 原来的内容：          -4 -3 -2 -1  0  1  2  3  4  5
通过打乱的 v 看到的 l 的内容：      -1  5 -4  0  2  1  4 -2  3 -3

参阅

ranges::iota_viewviews::iota (C++20)	由通过重复对某个初值自增所生成的序列组成的 `view` (类模板) (定制点对象)
fill	将一个给定值复制赋值给一个范围内的每个元素 (函数模板)
ranges::fill (C++20)	以特定值向范围的各元素赋值 (niebloid)
generate	将相继的函数调用结果赋值给一个范围中的每个元素 (函数模板)
ranges::generate (C++20)	保存函数结果到一个范围中 (niebloid)
ranges::iota (C++23)	用从起始值开始连续递增的值填充一个范围 (niebloid)