python中的range函数表示一个连续的有序序列，range使用起来很方便，因为在定义时就隐含了初始化过程，因为只需要给begin()和end()或者仅仅一个end()，就能表示一个连续的序列。还可以指定序列产生的步长，如range(0,10,8)产生的序列为[0, 8], 默认的步长为1，range(3)表示的序列是[0,1,2]。range的遍历也很方便：
for i in range(3): print i
c++11中增加了一项新特性range-based for循环，其实这也不是什么新东西，在c#、java和python等语言中已经有了。这种循环方式非常简洁，它的内部其实是对传统的begin()/end()方式的遍历做了包装，算是一个循环的语法糖。用法很简单：
//遍历vector std::vector<int> v; for(auto i : v) { cout<<i<<endl; } //以只读方式遍历map std::map<string, int> map; for(const auto& item : map) { cout << item->first<<item->second<<endl; }
c++11的range-based for循环有意思的地方是他可以支持自定义类型的遍历，但是要求自定义类型满足三个条件：
- 要实现begin()和end()，他们分别用来返回第一个和最后一个元素的迭代器；
- 提供迭代终止的方法；
- 提供遍历range的方法；
满足这三个条件之后，我们自定义的类型就能支持range-based for循环了。
再回到刚才提到的python的range()，它很好用，但是c++中目前还没有类似的东西，虽然标准库中有很多容器如vector、list、queue、map、初始化列表和array等等都已经支持了range-based for循环，但是他们使用起来还是不够方便，比如要生成一个有序序列时，需要专门去初始化，如果有一个类似于python range的东西就比较完美了。虽然c++11现在没有，但我们可以自己用c++11去实现一个类似的range，而且我还想让这个range比python的range更强大，让它不仅仅能支持整数还能支持浮点数，同时还能双向迭代，实现这个range还是比较简单的，看看具体实现吧：
namespace Cosmos { template<typename value_t> class RangeImpl { class Iterator; public: RangeImpl(value_t begin, value_t end, value_t step = 1) :m_begin(begin), m_end(end), m_step(step) { if (step>0&&m_begin >= m_end) throw std::logic_error("end must greater than begin."); else if (step<0 && m_begin <= m_end) throw std::logic_error("end must less than begin."); m_step_end = (m_end - m_begin) / m_step; if (m_begin + m_step_end*m_step != m_end) { m_step_end++; } } Iterator begin() { return Iterator(0, *this); } Iterator end() { return Iterator(m_step_end, *this); } value_t operator[](int s) { return m_begin + s*m_step; } int size() { return m_step_end; } private: value_t m_begin; value_t m_end; value_t m_step; int m_step_end; class Iterator { public: Iterator(int start, RangeImpl& range) : m_current_step(start), m_range(range) { m_current_value = m_range.m_begin + m_current_step*m_range.m_step; } value_t operator*() { return m_current_value; } const Iterator* operator++() { m_current_value += m_range.m_step; m_current_step++; return this; } bool operator==(const Iterator& other) { return m_current_step == other.m_current_step; } bool operator!=(const Iterator& other) { return m_current_step != other.m_current_step; } const Iterator* operator--() { m_current_value -= m_range.m_step; m_current_step--; return this; } private: value_t m_current_value; int m_current_step; RangeImpl& m_range; }; }; template<typename T, typename V> auto Range(T begin, T end, V stepsize)->RangeImpl<decltype(begin + end + stepsize)> { return RangeImpl<decltype(begin + end + stepsize)>(begin, end, stepsize); } template<typename T> RangeImpl<T> Range(T begin, T end) { return RangeImpl<T>(begin, end, 1); } template<typename T> RangeImpl<T> Range(T end) { return RangeImpl<T>(T(), end, 1); } }
再看看测试代码：
void TestRange() { cout << "Range(15):"; for (int i : Range(15)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range(2,6):"; for (int i : Range(2, 6)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range(10.5, 15.5):"; for (float i : Range(10.5, 15.5)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range(35,27,-1):"; for (int i : Range(35, 27, -1)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range(2,8,0.5):"; for (float i : Range(2, 8, 0.5)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range(8,7,-0.1):"; for (auto i : Range(8, 7, -0.1)){ cout << " " << i; } cout << endl; cout << "Range('a', 'z'):"; for (auto i : Range('a', 'z')) { cout << " " << i; } cout << endl; }
测试结果：
可以看到这个range不仅仅会根据步长生成有序序列，还能支持浮点类型和char类型以及双向迭代，比python的range更强大。
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