如何用STL算法生成未知大小的动态容器？

完全理解你想摆脱手动循环、写出更优雅安全代码的想法——Kate Gregory在《Beautiful C++》里强调的表达性和安全性确实是现代C的核心追求之一。针对元素数量未知的场景，我们可以根据你使用的C版本选择不同的STL风格方案：

C++20及以上：用范围库实现最优雅的写法 #

C++20引入的范围视图是处理这类问题的最佳工具，它能让你用声明式的方式描述"生成元素直到满足某个条件"的逻辑，完全无需手动循环：

#include <vector>
#include <ranges>
#include <algorithm>
#include <random>

int main() {
    // 示例：生成随机数，直到生成的数大于0.9为止
    std::mt19937 rng(std::random_device{}());
    std::uniform_real_distribution<double> dist(0.0, 1.0);

    // 用视图链描述生成逻辑：无限生成随机数 → 取到第一个大于0.9的数之前的所有元素
    auto random_sequence = std::views::generate([&]() { return dist(rng); })
                         | std::views::take_while([](double x) { return x <= 0.9; });

    // 将视图转换为容器
    std::vector<double> dynamic_container(random_sequence.begin(), random_sequence.end());
    return 0;
}

这里std::views::generate负责无限生成元素，std::views::take_while负责过滤出满足条件的元素，最后直接用容器的范围构造函数完成转换，代码逻辑清晰且完全符合STL风格。

C11到C17：封装生成逻辑避免重复循环 #

如果还没升级到C++20，我们可以封装一个简单的工具函数，把循环逻辑隐藏起来，调用时依然保持STL式的表达性：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <random>
#include <functional>

// 封装：生成元素直到停止条件满足，自动插入到容器中
template<typename Container, typename Generator, typename Predicate>
void generate_until(Container& container, Generator gen, Predicate stop_pred) {
    while (true) {
        auto value = gen();
        if (stop_pred(value)) {
            break;
        }
        container.push_back(std::move(value));
    }
}

int main() {
    std::mt19937 rng(std::random_device{}());
    std::uniform_real_distribution<double> dist(0.0, 1.0);

    std::vector<double> dynamic_container;
    // 调用时只需关注生成逻辑和停止条件，无需写循环
    generate_until(dynamic_container, 
                   [&]() { return dist(rng); }, 
                   [](double x) { return x > 0.9; });
    return 0;
}

这个工具函数只需要写一次，后续调用时可以像使用STL算法一样简洁，同时避免了手动循环可能带来的边界错误。

特殊场景：从输入流读取未知数量元素 #

如果你的元素来自输入流（比如文件、标准输入），可以直接用std::copy搭配std::istream_iterator，完全无需手动处理循环：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <fstream>
#include <iterator>

int main() {
    std::ifstream input_file("numbers.txt");
    std::vector<int> dynamic_container;

    // 从文件读取所有int元素，直到流结束
    std::copy(std::istream_iterator<int>(input_file), 
              std::istream_iterator<int>(), 
              std::back_inserter(dynamic_container));
    return 0;
}

这些方案的核心都是把循环逻辑交给STL或封装好的工具，让你的代码专注于业务逻辑，既提高了可读性，也减少了出错的可能，完美契合你追求的"Beautiful C++"风格。

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