std::generator

 

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通用实用程序 日期和时间 函数对象 格式化库 (C++20) bitset hash (C++11) 关系运算符 (C++20 中已弃用) rel_ops::operator!=rel_ops::operator>     rel_ops::operator<=rel_ops::operator>= 整数比较函数 cmp_equalcmp_lesscmp_less_than (C++20)(C++20)(C++20)    cmp_not_equalcmp_greatercmp_greater_than (C++20)(C++20)(C++20) in_range (C++20) 交换 和 类型操作 swap ranges::swap (C++20) exchange (C++14) declval (C++11) to_underlying (C++23) forward (C++11) forward_like (C++23) move (C++11) move_if_noexcept (C++11) as_const (C++17) 通用词汇类型 pair tuple (C++11) optional (C++17) any (C++17) variant (C++17) tuple_size (C++11) tuple_element (C++11) apply (C++17) make_from_tuple (C++17) expected (C++23) 基本字符串转换 to_chars (C++17) from_chars (C++17) chars_format (C++17) to_chars_result (C++17) from_chars_result (C++17)

 

协程支持

协程特性

coroutine_traits (C++20)

协程句柄

coroutine_handle (C++20)

空操作协程

noop_coroutine_promise (C++20)

noop_coroutine (C++20)

琐碎的可等待对象

suspend_never (C++20)

suspend_always (C++20)

范围生成器

generator (C++23)

 

范围库

范围访问 begin cbegin   end cend rbegin crbegin   rend crend size ssize   data cdata empty

范围转换 std::from_range_t std::from_range (C++23)(C++23)     to (C++23)

悬空迭代器处理 dangling borrowed_iterator_t borrowed_subrange_t

范围基元
range_size_trange_difference_trange_value_t elements_of (C++23)	iterator_tconst_iterator_tsentinel_tconst_sentinel_t (C++23)(C++23)	range_reference_trange_const_reference_trange_rvalue_reference_trange_common_reference_t (C++23)

范围概念
range borrowed_range    sized_range	common_range view viewable_range	input_range output_range forward_range	bidirectional_range    random_access_range contiguous_range	constant_range (C++23)

视图
view_interface	subrange

范围工厂
empty_viewviews::empty	single_viewviews::single	basic_istream_viewviews::istream	iota_viewviews::iota	repeat_viewviews::repeat (C++23)(C++23)

范围适配器
views::all_tviews::all ref_view owning_view as_rvalue_viewviews::as_rvalue (C++23)(C++23)   filter_viewviews::filter transform_viewviews::transform take_viewviews::take take_while_viewviews::take_while concat_viewviews::concat (C++26)(C++26)	drop_viewviews::drop drop_while_viewviews::drop_while join_viewviews::join join_with_viewviews::join_with (C++23)(C++23)   lazy_split_viewviews::lazy_split split_viewviews::split views::counted common_viewviews::common	reverse_viewviews::reverse as_const_viewviews::as_const (C++23)(C++23) elements_viewviews::elements keys_viewviews::keys values_viewviews::values enumerate_viewviews::enumerate (C++23)(C++23) zip_viewviews::zip (C++23)(C++23) zip_transform_viewviews::zip_transform (C++23)(C++23)	adjacent_viewviews::adjacent (C++23)(C++23) views::pairwise (C++23) adjacent_transform_viewviews::adjacent_transform (C++23)(C++23) views::pairwise_transform (C++23) chunk_viewviews::chunk (C++23)(C++23) slide_viewviews::slide (C++23)(C++23) chunk_by_viewviews::chunk_by (C++23)(C++23) stride_viewviews::stride (C++23)(C++23) cartesian_product_viewviews::cartesian_product (C++23)(C++23)

范围生成器 std::generator (C++23)

范围适配器闭包对象 range_adaptor_closure (C++23)

范围适配器对象

辅助项
copyable-box movable-box (直到 C++23)  (C++23)	simple-view non-propagating-cache

 

std::generator

成员函数

generator::generator

generator::~generator

generator::operator=

generator::begin

generator::end

promise_type

generator::promise_type::get_return_object

generator::promise_type::initial_suspend

generator::promise_type::final_suspend

generator::promise_type::yield_value

generator::promise_type::return_void

generator::promise_type::unhandled_exception

generator::promise_type::operator new

generator::promise_type::operator delete

迭代器

generator::iterator::iterator

generator::iterator::operator=

generator::iterator::operator*

generator::iterator::operator++ generator::iterator::operator++(int)

operator==(generator::iterator, std::default_sentinel_t)

 

在头文件 <generator> 中定义
template<     class Ref,     class V = void,     class Allocator = void > class generator     : public ranges::view_interface<generator<Ref, V, Allocator>>	(1)	(自 C++23 起)
namespace pmr {     template< class Ref, class V = void >     using generator =         std::generator<Ref, V, std::pmr::polymorphic_allocator<>>; }	(2)	(自 C++23 起)

1) 类模板 std::generator 提供了对从 协程 评估中产生的元素的 视图。

2) 使用 多态分配器 的 generator 的便利别名模板。

std::generator 通过反复从返回它的协程中恢复协程来生成一系列元素。每次评估 co_yield 语句时，协程都会生成序列中的一个元素。当 co_yield 语句的形式为 co_yield ranges::elements_of(rng) 时，范围 rng 中的每个元素都会作为序列中的元素依次生成。

std::generator 模拟 视图 和 输入范围。

对添加 std::generator 特化的程序的行为是未定义的。

模板参数

Ref	-	生成器的引用类型（ranges::range_reference_t）。如果 V 为 void，则引用类型和值类型都从 Ref 推断。
V	-	生成器的值类型（ranges::range_value_t），或 void
Allocator	-	分配器类型或 void

如果 Allocator 不是 void，则如果 Allocator 不满足 Allocator 要求，则行为未定义。

成员类型

成员	定义
value (私有)	std::conditional_t<std::is_void_v<V>, std::remove_cvref_t<Ref>, V>; (仅供说明的成员类型*)
reference (私有)	std::conditional_t<std::is_void_v<V>, Ref&&, Ref>; (仅供说明的成员类型*)
生成	std::conditional_t<std::is_reference_v<reference >, reference, const reference &>

类型要求

- std::allocator_traits<Allocator>::pointer 是一个指针类型。

- value 是一个 cv 无限定的对象类型。

- reference 是一个引用类型，或是一个 cv 无限定的对象类型，它模拟了 copy_constructible。

- 令 RRef 表示 std::remove_reference_t<reference >&&, 如果 reference 是一个引用类型，否则为 reference。 std::common_reference_with<reference &&, value &> 被模拟。 std::common_reference_with<reference &&, RRef &&> 被模拟。 std::common_reference_with<RRef &&, const value &> 被模拟。

如果这些类型要求中的任何一个不满足，则程序格式错误。

数据成员

成员	定义
active_ (私有)	在内部，std::generator 的每个活动实例都与一个堆栈相关联（由类型为 std::unique_ptr<std::stack<std::coroutine_handle<>>> 的对象处理）。 当调用 begin 时，会创建一个新的堆栈，并将生成器添加到该堆栈。 当在生成器主体中评估 co_yield ranges::elements_of(rng) 时，rng 会被转换为生成器，并添加到包含封闭生成器的堆栈中。 当生成器迭代器 递增 时，会恢复与该迭代器相关联的堆栈顶部的协程。 当生成器完成（即当调用 promise_type::final_suspend 时），它将从堆栈中移除。 (仅供说明的成员对象*)
coroutine_ (私有)	类型为 std::coroutine_handle<promise_type> 的句柄 (仅供说明的成员对象*)

成员函数

(构造函数)	构造一个 generator 对象 (公共成员函数)
(析构函数)	有效地销毁所有生成的 generator 的整个堆栈 (公共成员函数)
operator=	将一个 generator 对象赋值给另一个 (公共成员函数)
begin	恢复最初挂起的协程并返回指向其句柄的迭代器 (公共成员函数)
end	返回 std::default_sentinel (公共成员函数)
从 std::ranges::view_interface 继承
empty	返回派生视图是否为空。如果它满足 sized_range 或 forward_range，则提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
cbegin (C++23)	返回指向范围开头的常量迭代器。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
cend (C++23)	返回范围常量迭代器的哨兵。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
operator bool	返回派生视图是否不为空。如果 ranges::empty 可用于它，则提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)

嵌套类

promise_type	承诺类型 (公共成员类)
迭代器	迭代器类型 (仅供说明的成员类*)

注释

功能测试 宏	值	Std	功能
__cpp_lib_generator	202207L	(C++23)	std::generator - 用于 范围 的同步 协程 生成器

示例

运行此代码

#include <generator>
#include <iostream>
 
template<typename T>
struct Tree
{
    T value;
    Tree *left{}, *right{};
 
    std::generator<const T&> traverse_inorder() const
    {
        if (left)
            for (const T& x : left->traverse_inorder())
                co_yield x;
 
        co_yield value;
        if (right)
            for (const T& x : right->traverse_inorder())
                co_yield x;
    }
};
 
int main()
{
    Tree<char> tree[]
    {
                                    {'D', tree + 1, tree + 2},
        //                            │
        //            ┌───────────────┴────────────────┐
        //            │                                │
                    {'B', tree + 3, tree + 4},       {'F', tree + 5, tree + 6},
        //            │                                │
        //  ┌─────────┴─────────────┐      ┌───────────┴─────────────┐
        //  │                       │      │                         │
          {'A'},                  {'C'}, {'E'},                    {'G'}
    };
 
    for (char x : tree->traverse_inorder())
        std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出

A B C D E F G

参考文献

• C++23 标准（ISO/IEC 14882:2024）

• 26.8 范围生成器 [coro.generator]

另请参阅

noop_coroutine (C++20)

创建一个协程句柄，该句柄在恢复或销毁时不会产生任何可观察到的影响 (函数)