c++ - 具有 STL 算法和 std::execution::par 执行策略的迭代器

Question

在为诸如 std::for_each 的 STL 算法指定 std::execution::par 执行策略时，如何使用迭代器？

在下面的示例中，我希望按如下方式对 Eigen3 矩阵的对角线求平方根:

template<typename T>
using Matrix = Eigen::Matrix<T, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>;

template<typename T>
std::vector<T> getStdDev(const Matrix &x) const {
    const size_t len = x.rows();
    std::vector<T> stdDev(len);

    // Generate indices.
    size_t idx = 0;
    std::vector<size_t> indices(len);
    auto ind = [&idx]() {
        return idx++;
    };
    std::generate(indices.begin(), indices.end(), ind);

    // Take square root of diagonal elements.
    auto sr = [&x](size_t i) {
        stdDev[i] = std::sqrt(x(i, i)); 
    };
    std::for_each(std::execution::par, indices.begin(), indices.end(), sr);

    return stdDev;
}

据我所知，上面的代码是线程安全的。但是，如何以线程安全的方式使用迭代器实现相同的效果，而不首先生成所需的索引，如上所述？假设要迭代的容器没有实现迭代器，或者没有线程安全的迭代器。

理想情况下，我希望通用地执行此操作(我知道 Eigen 有迭代器，它在这里仅用于示例目的)。

此外，最好只使用 C++ 功能(不使用库，但使用任何非草案标准)。

Answer 1

你可以使用类似 boost::counting_iterator 的东西或 ranges::view::iota

template<typename T>
std::vector<T> getStdDev(const Matrix &x) const {
    const size_t len = x.rows();
    std::vector<T> stdDev(len);

    // Take square root of diagonal elements.
    auto sr = [&x](size_t i) {
        return std::sqrt(x(i, i)); 
    };
    std::transform(std::execution::par, boost::counting_iterator<int>(0), boost::counting_iterator<int>(len), stdDev.begin(), sr);

    return stdDev;
}

自己实现一个 counting_iterator 并不难，只是指定 RandomAccessIterator 的所有必需成员很乏味。 .

class counting_iterator
{
public:
    typedef size_t value_type;
    typedef const size_t& reference;
    typedef const size_t* pointer;
    typedef ptrdiff_t difference_type;
    typedef random_access_iterator_tag iterator_category;

    explicit counting_iterator(size_t x);
    size_t const& base() const { return m_inc; }
    reference operator*() const { return m_inc; }
    counting_iterator& operator++() { ++m_inc; return *this; }
    counting_iterator& operator--() { --m_inc; return *this; }

    counting_iterator& operator+=(size_t i) { m_inc += i; return *this; }
    counting_iterator& operator-=(size_t i) { m_inc -= i; return *this; }

    // and loads of others
private:
    size_t m_inc; 
};