Короче и быстрей (часть №2 из 5) – Первый цикл

Теперь вернёмся к началу функции.

static TensorImpl make_contiguous_tensor(const std::vector<int64_t>& sizes) {
  const std::size_t nd = sizes.size();
  std::vector<int64_t> strides(nd, 0);
  int64_t acc = 1;
  for (std::ptrdiff_t i = static_cast<std::ptrdiff_t>(nd) - 1; i >= 0; --i) {
    strides[static_cast<std::size_t>(i)] = acc;
    const auto sz = sizes[static_cast<std::size_t>(i)];
    acc *= (sz == 0 ? 1 : sz);
  }

Из-за static_cast код выглядит тяжеловесным. Первое приведение типа нужно, чтобы какие-то компиляторы/статические анализаторы не ругались на странные арифметические игры.

std::ptrdiff_t i = static_cast<std::ptrdiff_t>(nd) - 1;

Рассмотрим, что будет, если убрать static_cast, а входной массив окажется пустым:

1. Если массив пуст, то nd = 0;
2. Вычтя единицу из беззнакового нуля, мы получим SIZE_MAX, т.е. очень большое положительное беззнаковое число.
3. Значение SIZE_MAX типа size_t неявно преобразуется в тип ptrdiff_t и записывается в переменную i. Получается, что i = -1, как и было задумано. Но вот тут как раз могут быть выданы предупреждения. Ведь мы инициализируем ptrdiff_t числом, которое больше диапазона максимально вмещаемого числа. Поведение в такой ситуации до C++20 определяется реализацией – implementation defined behavior. После C++20 поведение определено.

Итого: первый static_cast лучше оставить на месте. Про остальные такого сказать нельзя. В них нет никакого смысла.

Оператор [] в классе vector принимает аргумент типа size_type (этот тип является синонимом size_t). Значение переменной i автоматически будет преобразовано в size_t, и в этом нет чего-то странного, опасного или подозрительного. Явное приведение типов только загромождает код, и от него лучше избавиться.

for (std::ptrdiff_t i = static_cast<std::ptrdiff_t>(nd) - 1; i >= 0; --i) {
  strides[i] = acc;
  const auto sz = sizes[i];
  acc *= (sz == 0 ? 1 : sz);
}

Первый шаг сделан. Можно теперь всё-таки упростить длинную строку с циклом? Давайте подумаем. Хочется написать как-то так:

for (auto sz : std::ranges::views::reverse(sizes)) {
  strides[???? i ????] = acc;
  acc *= (sz == 0 ? 1 : sz);
}

Всё равно требуется переменная i для обхода массива strides, начиная с конца. Так что совсем упростить код и избавиться от i не получается. Поэтому сделаем так:

int64_t acc = 1;
size_t i = nd;
for (auto sz : std::ranges::views::reverse(sizes)) {
  strides[--i] = acc;
  acc *= (sz == 0 ? 1 : sz);
}

Если честно, мне не нравится, что из-за использования --i код стал сложнее. Теперь требуется вникнуть, почему переменная в начале уменьшается, а уже затем используется для обращения к элементу массива.

С другой стороны, кода стало меньше и его можно быстрее просмотреть глазами. Так что, наверное, когнитивная сложность кода осталась в итоге такой же. Т.е. понимать код стало не проще, но и не сложнее. В любом случае код стал покороче, так что ok.