c++ - Range-v3运算符重载以编写较短的代码

Question

对于我的矩阵类，我想在+ - / * %的range-v3 View 上进行某种类型的运算符重载(可能使用表达式模板)。
例如，如果我想查看两列之和的 View ，我想写

col_1 + col_2

代替

rv::zip_with([](auto c1, auto c2) {return c1 + c2;}, col_1, col_2);

可以从此 paper中获得一些想法，以避免构建太多临时对象。这是我要编写的代码:

//simple example
//what I want to write
auto rangeview =    col_1 + col_2;
//what I can write
auto rangeview =    rv::zip_with([](auto c1, auto c2) {
                        return c1 + c2;
                    }, col_1, col_2);


//itermediate
//what I want to write
auto rangeview =    col_1 + col_2 + col_3;
//what I can write
auto rangeview =    rv::zip_with([](auto c1, auto c2, auto c3) {
                        return c1 + c2 + c3;
                    }, col_1, col_2, col_3);


//advanced
//what I want to write
auto rangeview =    10*col_1 + 20*col_2 - 30*col_3;
//what I can write
auto rangeview =    rv::zip_with([](auto c1, auto c2, auto c3) {
                        return 10.0*c1 + 20.0*c2 - 30.0*c3;
                    }, col_1, col_2, col_3);


//more advanced with elementwise multiplication
//what I want to write
auto rangeview =    10*col_1 + 20*col_2 - col_2 % col_3;
//what I can write
auto rangeview =    rv::zip_with([](auto c1, auto c2, auto c3) {
                        return 10.0*c1 + 20.0*c2 - c2*c3;
                    }, col_1, col_2, col_3);

Answer 1

您主要关心的是可能创建的(可能是巨大的)临时对象。这可以通过称为表达式模板的概念来解决，但实际上并没有一种适合所有解决方案的尺寸。最好的选择可能是切换到支持该功能的矩阵库。除非您正在开发一个库或要对此进行投资，否则您可能希望避免编写自己的表达模板。一种更简单的方法，但是没有很多运算符重载/表达式模板，可以使用具有自定义迭代类型的基于范围的for循环(语法上不像表达式模板那样繁琐，但更易于实现):

伪代码:

*resultype* result;//perhaps alloc on this line or make zip handle it..
for (auto z : zip(result, col_1, col_2, col_3)) {
  z[0] = 10.0*z[1] + 20.0*z[2] - 30.0*z[3];
}

这是在构思阶段，但比lambda样式要短一些(恕我直言，可读性更高)。
如何实现 zip类我不在这个答案范围之内。