C++中遍历骰子掷出结果的多层嵌套for循环有什么更优替代方案？

你提供的9层循环写法可以覆盖所有6^9=10077696种骰子排列，但可扩展性极差，也不符合现代C++的代码规范，我们可以用逻辑完全等价、性能几乎无差异的通用写法解决该问题。

我们可以将骰子序列等价为N位6进制数，通过遍历0到总排列数的所有整数，拆分每一位得到对应骰子的取值，实现任意数量骰子的全排列遍历：

#include <array>
#include <cstdint>

// 模板参数为需要遍历的骰子总个数
template<size_t dice_count>
void Evaluate(const ScoringSystem& sys)
{
    // 编译期计算总排列数
    constexpr uint64_t total = []() {
        uint64_t res = 1;
        for (size_t i = 0; i < dice_count; ++i) res *= 6;
        return res;
    }();

    for (uint64_t i = 0; i < total; ++i) {
        std::array<int, dice_count> rolls;
        uint64_t tmp = i;
        for (size_t d = 0; d < dice_count; ++d) {
            rolls[d] = tmp % 6;
            tmp /= 6;
        }
        sys.GetGameResult(rolls.data());
    }
}

// 你的场景直接调用即可：Evaluate<9>(sys)

该实现的优势非常明显：

• 可扩展性极强，调整骰子数量仅需要修改模板参数，不需要改动逻辑代码
• 代码简洁，逻辑清晰，和原始9层循环的遍历结果完全一致
• 性能和原生循环几乎没有差异，1000万次遍历在现代CPU上仅需要几毫秒即可完成

• 如果需要测试多套不同的计分规则，可以提前预生成所有rolls序列存储到数组中，后续测试新规则时直接遍历预生成的数组即可，不需要重复计算6进制位拆分逻辑
• 全量遍历的结果准确性远高于随机抽样模拟，1000万级别的计算量完全在普通消费级硬件的能力范围内，不需要牺牲准确性改用模拟方案

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tim Randall