现代C++中重复执行一段代码固定次数的方法

Question

简单明了，有没有更简单的方法来重复一个块一定次数，而内部块不需要计数变量？当然，微不足道的解决方案是

for (int i = 0; i < repetitions; ++i) {
  //do your thing, i is not used here
}

然而，现在我们有了range for、标准算法和其他复杂的结构来迭代容器，相比之下，这实际上开始感觉像是很多模板和细节，对于一个本应该更简单的情况。例如，我们根本不关心变量 i 等等。

最接近具体问题的事情是：当我遇到像上面那样的for循环时，我需要扫描代码块以查看 i 是否实际使用，还是仅仅是虚拟计数器。实际想要处理0到 repetitions - 1 之间的整数的for循环声明将看起来完全相同。因此，类似于repeat (n)的结构将具有额外的语义信息，即所有迭代都将相同，除了潜在的副作用。

一个选择是制作一个模板

template<class functor>
repeat(functor fun, unsigned n) {
   for (unsigned i = 0; i < n; ++i)
     fun();
}

并且呼叫

repeat([&](){
  //do your thing
}, repetitions)

但是这似乎对于一个简单的问题来说有点过度设计。这可以通过宏定义来使使用更加美观，但这肯定不会改变过度设计的感觉。

因此，一个有效的答案是我在这里追逐一只野鹅，并应该只使用老式的for循环与计数器。

任何标准的C++都可以，包括即将到来的标准。

相关问题，如如何在C++中创建循环以重复指定次数？和如何在C++中创建循环以重复指定次数？是初学者寻求某种方法来实现此目的，而我特别要求以一种现代化、干净和优雅的方式实现此目的。c++重复N次迭代非常接近，但这里的区别在于我要求任何替代方案，不一定包括std::。

- Timo

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可能是c++ repeat N iterations的重复问题。 - cfillion

好的...一个简单的抽象循环的函数可能就足够了。但我仍然认为使用老式可靠的循环也没有问题。 - Netwave

普通循环有任何问题吗？C++甚至允许在其中声明计数器。 - user7860670

@VTT 不，当然没有实际问题。这更多是关于我自己纠结于尝试用最简单的方式编写代码，以最直接地表达意图。 - Timo

@Timo说：“用最简单的方式写出表达意图最直接的东西” - 那么你肯定应该尝试使用COBOL: Perform something 5 times. - user7860670

Answer 1

介绍

现代并不一定意味着使用最新的功能。

解决方案

最简单的解决方案之一是使用如下所示的简单 for 循环：

for (auto _ = times; _--;) [[likely]] statement;

…其中：

• times 是一个没有后缀的常量整数字面量（例如3）。
• statement 是要执行times次的语句。

示例

用法示例：

constexpr auto f(int Value) noexcept
{
    for (auto _ = 3; _--;) [[likely]] ++Value;
    return Value;
}

int main()
{
    constexpr auto i = f(2);
    return i;
}

常量i变量被声明为初始值为2，在f的for循环中增加了3次1，取得了最终值5并被用作程序的返回值。

注释

• 一些编译器实现可能会在将来利用[[likely]]属性。
  如果times常量可能为零，请改用[[unlikely]]属性。
  Likelihood属性是c++20功能，在较早版本中跳过。
• _名称通常用于命名可丢弃的变量。

- user1180790

Answer 2

不要使用现代C++，可以使用旧的C方式，但不需要索引：

while (repetitions--)
    fun();

当然，你仍然需要一个变量来表示 repetitions。

- r3mus n0x

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repetitions 是一个指数。 - user7860670

请问需要翻译的内容是什么呢？ - YSC

在我看来，定义一个计数器与人类思维完全不一致。我就 https://stackoverflow.com/questions/55654319/why-c-has-no-concise-syntax-that-allow-executing-an-operation-multiple-times-w 相关问题提出了我的建议。 - Crawl.W

Answer 3

手写的repeat有些问题。应该使用break还是continue？可以从“内部”重复抛出异常并“中断”。但是一些项目不允许异常。

此外，在存在标准的for range loop的情况下，人们不需要“扫描代码块以查看i是否实际使用，或者它只是一个虚拟计数器。”这个论点已经结束了。

具有编译器内在的repeat可能不是一个坏主意，并且肯定很容易添加。

    // C++ 25 -- perhaps 
    repeat( 42 ) {
        std::printf("\nThis is 42 lines of text.");
        continue; // allowed
        break ;   // allowed
    }

REPEAT(N)宏很诱人，但是宏是被禁止的。如果不是编译器内置的，用户定义的repeat并不那么“简单而优雅”。这是我可能会使用的：

// the repeat
template< typename CALLABLE_, typename ... Args >
void repeat( size_t N, CALLABLE_ fun_, Args ... args)
{
    for ( auto k = 0 ; k <  N ; k++ ) {
        fun_(args ...);
    }
}

现在要使用上述内容，最可能的方法是使用lambda进行调用。使用方法如下：

// reachable from inside `repeat`
int result {} ;

repeat( 0xF ,  
 [&] {  
     ::std::wprintf( L"\n random word:\t '%s'", random_word());
     result++ ;
    }
 );

“现代的方式”并不总是“优雅复古的方式”。

- Chef Gladiator