std::inner_product

定义于头文件 `<numeric>`
template< class InputIt1, class InputIt2, class T > T inner_product( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init );	(1)	(constexpr 自 C++20 起)
template< class InputIt1, class InputIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2 > T inner_product( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init, BinaryOp1 op1, BinaryOp2 op2 );	(2)	(constexpr 自 C++20 起)

计算内积 (即乘积之和)，或在范围 [first1, last1) 和始于 first2 的 std::distance(first1, last1) 个元素的范围上执行有序的映射/归约操作。

1) 以初值 init 初始化累加器 acc (类型为 T)，然后对范围 [first1, last1) 中的每个迭代器 i1 及其在始于 first2 的范围中的对应迭代器 i2 顺序地用表达式 acc = acc + (*i1) * (*i2)(C++20 前)acc = std::move(acc) + (*i1) * (*i2)(C++20 起) 修改它。对于 + 和 * 的内建含义，这计算两个范围的内积。

2) 以初值 init 初始化累加器 acc (类型为 T)，然后对范围 [first1, last1) 中的每个迭代器 i1 及其在始于 first2 的范围中的对应迭代器 i2 顺序地用表达式 acc = op1(acc, op2(*i1, *i2))(C++20 前)acc = op1(std::move(acc), op2(*i1, *i2))(C++20 起) 修改它。

给定 last2 为 std::distance(first1, last1) 个第一个 first2 的后继迭代器，若下列条件的任一个为满足，则行为未定义

T 不是 CopyConstructible。
T 不是 CopyAssignable。
op1 或 op2 修改 [first1, last1) 或 [first2, last2) 的任何元素。
op1 或 op2 使 [first1, last1] 或 [first2, last2] 中的任何迭代器或子范围失效。

[编辑] 参数

first1, last1	-	定义元素范围的迭代器对，到
first2	-	第二个元素范围的起始
init	-	乘积之和的初始值
op1	-	将要应用的二元操作函数对象。此“求和”函数接受 op2 返回的值和累加器的当前值，并产生要存储在累加器中的新值。函数的签名应等价于下列形式 Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不需要拥有 const &。类型 Type1 和 Type2 必须使得类型 T 和 Type3 的对象可以隐式转换为 Type1 和 Type2。类型 Ret 必须使得类型 T 的对象可以被赋值类型为 Ret 的值。
op2	-	将要应用的二元操作函数对象。此“乘积”函数从每个范围取一个值，并产生一个新值。函数的签名应等价于下列形式 Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不需要拥有 const &。类型 Type1 和 Type2 必须使得类型 InputIt1 和 InputIt2 的对象可以被解引用，并随后隐式转换为 Type1 和 Type2。类型 Ret 必须使得类型 Type3 的对象可以被赋值类型为 Ret 的值。
类型要求
- `InputIt1, InputIt2` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。

[编辑] 返回值

所有修改后的 acc。

[编辑] 可能的实现

inner_product (1)

template<class InputIt1, class InputIt2, class T>
constexpr // since C++20
T inner_product(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init)
{
    while (first1 != last1)
    {
        init = std::move(init) + (*first1) * (*first2); // std::move since C++20
        ++first1;
        ++first2;
    }
 
    return init;
}

inner_product (2)

template<class InputIt1, class InputIt2, class T,
         class BinaryOp1, class BinaryOp2>
constexpr // since C++20
T inner_product(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init,
                BinaryOp1 op1, BinaryOp2 op2)
{
    while (first1 != last1)
    {
        init = op1(std::move(init), op2(*first1, *first2)); // std::move since C++20
        ++first1;
        ++first2;
    }
 
    return init;
}

[编辑] 注解

此算法的可并行化版本 std::transform_reduce，要求 op1 和 op2 为交换律和结合律，但 std::inner_product 没有这种要求，并始终按给定顺序执行操作。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <functional>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> a{0, 1, 2, 3, 4};
    std::vector<int> b{5, 4, 2, 3, 1};
 
    int r1 = std::inner_product(a.begin(), a.end(), b.begin(), 0);
    std::cout << "Inner product of a and b: " << r1 << '\n';
 
    int r2 = std::inner_product(a.begin(), a.end(), b.begin(), 0,
                                std::plus<>(), std::equal_to<>());
    std::cout << "Number of pairwise matches between a and b: " <<  r2 << '\n';
}

输出

Inner product of a and b: 21
Number of pairwise matches between a and b: 2

[编辑] 缺陷报告

下列行为更改缺陷报告被追溯性地应用于先前发布的 C++ 标准。

DR	应用于	已发布行为	正确行为
LWG 242	C++98	op1 和 op2 可能不能有副作用	它们不能修改所涉及的范围

[编辑] 参见

transform_reduce (C++17)	应用一个可调用对象，然后乱序归约 (函数模板) [编辑]
accumulate	求和或折叠元素范围 (函数模板) [编辑]
partial_sum	计算元素范围的局部和 (函数模板) [编辑]

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