Golang 实现类似 C++ STL 迭代器与算法的插件库 iter

在 Golang 中实现类似 C++ STL 的迭代器和算法功能，可以使用 github.com/disksing/iter 这个库。下面我将详细介绍如何使用这个库来实现类似 C++ STL 的功能。

安装 iter 库

go get github.com/disksing/iter

基本迭代器功能

iter 库提供了类似 C++ STL 的迭代器接口和算法：

package main

import (
	"fmt"
	"github.com/disksing/iter"
)

func main() {
	// 创建一个切片
	nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}

	// 获取开始和结束迭代器
	begin := iter.SliceBegin(nums)
	end := iter.SliceEnd(nums)

	// 使用迭代器遍历
	for it := begin; !it.Equal(end); it = it.Next() {
		fmt.Print(it.Get(), " ")
	}
	// 输出: 1 2 3 4 5
}

常用算法实现

1. 排序算法

func main() {
	nums := []int{5, 3, 1, 4, 2}
	begin := iter.SliceBegin(nums)
	end := iter.SliceEnd(nums)

	// 排序
	iter.Sort(begin, end, iter.Less[int])
	fmt.Println(nums) // [1 2 3 4 5]

	// 自定义排序
	iter.Sort(begin, end, func(a, b int) bool {
		return a > b // 降序
	})
	fmt.Println(nums) // [5 4 3 2 1]
}

2. 查找算法

func main() {
	nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	begin := iter.SliceBegin(nums)
	end := iter.SliceEnd(nums)

	// 查找元素
	it := iter.Find(begin, end, 3)
	if !it.Equal(end) {
		fmt.Println("Found:", it.Get()) // Found: 3
	}

	// 二分查找(需要先排序)
	iter.Sort(begin, end, iter.Less[int])
	found := iter.BinarySearch(begin, end, 3)
	fmt.Println("Binary search found:", found) // true
}

3. 变换算法

func main() {
	nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	begin := iter.SliceBegin(nums)
	end := iter.SliceEnd(nums)

	// 每个元素加1
	iter.ForEach(begin, end, func(x *int) {
		*x += 1
	})
	fmt.Println(nums) // [2 3 4 5 6]

	// 变换到另一个切片
	squares := make([]int, len(nums))
	iter.Transform(begin, end, iter.SliceBegin(squares), func(x int) int {
		return x * x
	})
	fmt.Println(squares) // [4 9 16 25 36]
}

4. 其他常用算法

func main() {
	nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	begin := iter.SliceBegin(nums)
	end := iter.SliceEnd(nums)

	// 反转
	iter.Reverse(begin, end)
	fmt.Println(nums) // [5 4 3 2 1]

	// 累加
	sum := iter.Accumulate(begin, end, 0, func(a, b int) int {
		return a + b
	})
	fmt.Println("Sum:", sum) // 15

	// 计数
	count := iter.CountIf(begin, end, func(x int) bool {
		return x%2 == 1 // 奇数
	})
	fmt.Println("Odd count:", count) // 3
}

自定义迭代器

iter 库也支持自定义迭代器：

type MyContainer struct {
	data []string
}

func (c *MyContainer) Begin() iter.AdvanceIterator[string] {
	return &MyIterator{container: c, pos: 0}
}

func (c *MyContainer) End() iter.AdvanceIterator[string] {
	return &MyIterator{container: c, pos: len(c.data)}
}

type MyIterator struct {
	container *MyContainer
	pos       int
}

func (it *MyIterator) Get() string {
	return it.container.data[it.pos]
}

func (it *MyIterator) Set(v string) {
	it.container.data[it.pos] = v
}

func (it *MyIterator) Next() iter.AdvanceIterator[string] {
	return &MyIterator{container: it.container, pos: it.pos + 1}
}

func (it *MyIterator) Prev() iter.AdvanceIterator[string] {
	return &MyIterator{container: it.container, pos: it.pos - 1}
}

func (it *MyIterator) Equal(other iter.AdvanceIterator[string]) bool {
	o := other.(*MyIterator)
	return it.pos == o.pos && it.container == o.container
}

func main() {
	container := &MyContainer{data: []string{"a", "b", "c"}}
	begin := container.Begin()
	end := container.End()

	// 使用算法
	iter.ForEach(begin, end, func(s *string) {
		*s = *s + "!"
	})
	fmt.Println(container.data) // [a! b! c!]
}

注意事项

1. iter 库的性能不如原生 Go 循环，但在某些复杂算法场景下可以提供更清晰的代码
2. 不是所有 C++ STL 算法都有对应实现
3. 类型安全不如 C++ 模板系统强大

iter 库为 Go 开发者提供了一种类似 C++ STL 的编程范式，适合熟悉 C++ STL 的开发者使用，但在实际 Go 项目中，通常更推荐使用 Go 原生的切片和 map 操作。