在 C++ 中将惰性生成器实现为forward_iterator

MyGenerator 表示（可能）有限的整数序列，计算成本很高。所以我不想预先生成它们并将它们放入容器中。

struct MyGenerator{
  bool HasNext();
  int Next();
}

要打印全部：

MyGenerator generator;
while (generator.HasNext()) {
  std::cout << generator.Next() << std::endl;
}

如何实现一个遵循forward_iterator协议的类似生成器？

boost::function_input_iterator http://www.boost.org/doc/libs/1_50_0/libs/iterator/doc/function_input_iterator.html很接近，但我不知道前面的元素数量。

首先，看一下实现boost::function_input_iterator，因为您想要的是相同的，只是必须修改迭代器的相等性测试，以应对您不知道它是否是无限的以及如果不是的话有多少项的事实。一旦您习惯了这种风格，Boost 的作者将通过他们的代码为您提供比我更好的建议:-)

也就是说，沿着这些思路（未经测试）：

template <typename Generator>
struct generator_iterator : iterator<forward_iterator_tag, int> {
    generator_iterator(const Generator &gen, end = false) : count(0), gen(gen), last_val(0), is_end(end) {
        if (!end) advance();
    }
    void advance() {
        if (gen.HasNext()) {
            lastval = gen.Next();
        } else {
            is_end = True;
        }
        count += 1;
    }
    int operator *() {
        return lastval;
    }
    generator_iterator &operator++() {
        advance();
        return *this;
    }
    generator_iterator operator++(int) {
        generator_iterator result = *this;
        advance();
        return result;
    }
    bool operator==(const generator_iterator &rhs) {
        return (is_end && rhs.is_end) || (count == rhs.count);
    }
    bool operator!=(const generator_iterator &rhs) {
        return !(*this == rhs);
   }

    size_t count;
    Generator gen;
    int lastval;
    bool is_end; 
};

• 原则上，计数可以换行，尽管您只需要在较小的实现上担心这一点size_t，因为 64 位在实践中永远不会换行。为了安全起见，您可以使用不同的类型来计数：uint64_t或者如果所有其他都属于用户定义的大整数类型。咨询std::iterator不过，文档，因为一旦你的迭代器运行时间超过size_t你想给它一个非默认值difference_type.
• 方式Generator必须是可复制的（并且副本必须与原始版本具有相同的状态，并且此后两者必须独立前进），否则您没有机会实现forward_iterator除了存储发电机可能无限量的输出之外。如果您只需要一个input_iterator那么你可以参考Generator引用。
• 如果您不需要包装以前的MyGenerator，而不是你只想知道如何编写一个可能无限的迭代器，那么你可以摆脱模板参数，在迭代器中存储你喜欢的任何状态，然后只需将代码放入以推进状态advance().