std::for_each

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class InputIt, class UnaryFunc > UnaryFunc for_each( InputIt first, InputIt last, UnaryFunc f );	(1)	(constexpr 自 C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryFunc > void for_each( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryFunc f );	(2)	(自 C++17 起)

将给定的一元函数对象 f 应用于解引用范围迭代器范围 [first, last) 中的每个迭代器的结果。如果 f 返回结果，则忽略该结果。

1) f 从 first 开始按顺序应用。

如果 UnaryFunc 不是可移动构造 (MoveConstructible)，则行为未定义。

(自 C++11 起)

2) f 可能不按顺序应用。算法根据 policy 执行。

仅当满足以下所有条件时，此重载才参与重载决议

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。	(自 C++20 起)

如果 UnaryFunc 不是可复制构造 (CopyConstructible)，则行为未定义。

如果迭代器类型 (InputIt/ForwardIt) 是可变的，则 f 可以通过解引用的迭代器修改范围的元素。

与其余并行算法不同，即使序列中的元素是可平凡复制 (TriviallyCopyable)，for_each 也不允许复制它们。

first, last	-	一对迭代器，定义了范围，函数对象将应用于该范围的元素
policy	-	要使用的执行策略
f	-	函数对象，将应用于解引用范围 `[`first`,` last`)` 中每个迭代器的结果函数的签名应等效于以下内容 void fun(const Type &a); 签名不需要具有 const &。类型 Type 必须使得可以将 InputIt 类型的对象解引用，然后隐式转换为 Type 类型。
类型要求
- `InputIt` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
- `ForwardIt` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。

[编辑] 返回值

1) f

2) (无)

[编辑] 复杂度

正好 std::distance(first, last) 次 f 的应用。

[编辑] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载报告错误如下

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，并且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，则调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为是实现定义的。
如果算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

另请参见 libstdc++、libc++ 和 MSVC stdlib 中的实现。

template<class InputIt, class UnaryFunc>
constexpr UnaryFunc for_each(InputIt first, InputIt last, UnaryFunc f)
{
    for (; first != last; ++first)
        f(*first);
 
    return f; // implicit move since C++11
}

[编辑] 注解

对于重载 (1)，f 可以是有状态的函数对象。返回值可以被视为批量操作的最终状态。

对于重载 (2)，可能会创建 f 的多个副本以执行并行调用。由于并行化通常不允许高效的状态累积，因此不返回值。

[编辑] 示例

以下示例使用 lambda 表达式来递增向量的所有元素，然后在一个函数对象 (又名“仿函数”) 中使用重载的 operator() 来计算它们的总和。请注意，为了计算总和，建议使用专用算法 std::accumulate。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v{3, -4, 2, -8, 15, 267};
 
    auto print = [](const int& n) { std::cout << n << ' '; };
 
    std::cout << "before:\t";
    std::for_each(v.cbegin(), v.cend(), print);
    std::cout << '\n';
 
    // increment elements in-place
    std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int &n) { n++; });
 
    std::cout << "after:\t";
    std::for_each(v.cbegin(), v.cend(), print);
    std::cout << '\n';
 
    struct Sum
    {
        void operator()(int n) { sum += n; }
        int sum {0};
    };
 
    // invoke Sum::operator() for each element
    Sum s = std::for_each(v.cbegin(), v.cend(), Sum());    
    std::cout << "sum:\t" << s.sum << '\n';
}

输出

before:	3 -4 2 -8 15 267 
after:	4 -3 3 -7 16 268 
sum:	281

[编辑] 缺陷报告

以下行为更改缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布行为	正确行为
LWG 475	C++98	不清楚 f 是否可以修改元素正在迭代的序列 (`for_each` 被归类为“非修改序列操作”)	明确 (如果迭代器类型是可变的，则允许)
LWG 2747	C++11	重载 (1) 返回 std::move(f)	返回 f (隐式移动)

[编辑] 参见

transform	transform - cppreference.cn (函数模板) [编辑]
for_each_n (C++17)	for_each_n - cppreference.cn (函数模板) [编辑]
ranges::for_each - cppreference.cn (C++20)	将一元函数对象应用于来自范围的元素 (算法函数对象)[编辑]
ranges::for_each_n - cppreference.cn (C++20)	for_each_n - cppreference.cn (算法函数对象)[编辑]
范围-`for` 循环(C++11)	对范围执行循环[编辑]

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