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std::ranges::transform, std::ranges::unary_transform_result, std::ranges::binary_transform_result

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集合操作(在排序范围内)
堆操作
最小/最大操作
       
       
排列操作
折叠操作
数值操作
(C++23)            
未初始化存储上的操作
返回值类型
 
定义在头文件 <algorithm>
调用签名
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,

          std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
                                  std::indirect_result_t<F&, std::projected<I, Proj>>>
constexpr unary_transform_result<I, O>

    transform( I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {} );
(1) (自 C++20 起)
template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,

          std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>>
constexpr unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>

    transform( R&& r, O result, F op, Proj proj = {} );
(2) (自 C++20 起)
template< std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,

          std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
          std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&,
                                    std::projected<I1, Proj1>,
                                    std::projected<I2, Proj2>>>
constexpr binary_transform_result<I1, I2, O>
    transform( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result,

               F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(3) (自 C++20 起)
template< ranges::input_range R1,

          ranges::input_range R2,
          std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>>
constexpr binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                  ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
    transform( R1&& r1, R2&& r2, O result, F binary_op,

               Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(4) (自 C++20 起)
辅助类型
template< class I, class O >
using unary_transform_result = ranges::in_out_result<I, O>;
(5) (自 C++20 起)
template< class I1, class I2, class O >
using binary_transform_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;
(6) (自 C++20 起)

将给定函数应用于一个范围,并将结果存储在另一个范围中,从 result 开始。

1) 一元运算 op 应用于由 [first1last1) 定义的范围(在使用投影 proj 投影之后)。
2)(1) 相同,但使用 r 作为源范围,如同使用 ranges::begin(r) 作为 firstranges::end(r) 作为 last
3) 二元运算 binary_op 应用于来自两个范围的元素对:一个由 [first1last1) 定义,另一个由 [first2last2) 定义(在分别使用投影 proj1proj2 投影之后)。
4)(3) 相同,但使用 r1 作为第一个源范围,如同使用 ranges::begin(r1) 作为 first1ranges::end(r1) 作为 last1r2 也是如此。

此页面上描述的类似函数的实体是 niebloids,即

实际上,它们可能以函数对象的形式实现,或者使用特殊的编译器扩展。

内容

[编辑] 参数

first1, last1 - 要转换的第一个元素范围
r, r1 - 要转换的第一个元素范围
first2, last2 - 要转换的第二个元素范围
r2 - 要转换的第二个元素范围
result - 目标范围的开始,可以等于 first1first2
op, binary_op - 要应用于投影元素的运算
proj1 - 要应用于第一个范围中的元素的投影
proj2 - 要应用于第二个范围中的元素的投影

[编辑] 返回值

1,2) 一个 unary_transform_result 包含一个等于 last 的输入迭代器和一个指向最后一个转换元素后的元素的输出迭代器。
3,4) 一个 binary_transform_result 包含指向范围 [first1last1)[first2last2) 的最后一个转换元素的输入迭代器分别作为 in1in2,以及指向最后一个转换元素后的元素的输出迭代器作为 out

[编辑] 复杂度

1,2) 正好 ranges::distance(first1, last1) 次应用 opproj
3,4) 正好 ranges::min(ranges::distance(first1, last1), ranges::distance(first2, last2)) 次应用 binary_op 和投影。

[编辑] 可能的实现

struct transform_fn
{
    // First version
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible F, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O, std::indirect_result_t<F&,
                                                                std::projected<I, Proj>>>
    constexpr ranges::unary_transform_result<I, O>
        operator()(I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first1 != last1; ++first1, (void)++result)
            *result = std::invoke(op, std::invoke(proj, *first1));
 
        return {std::move(first1), std::move(result)};
    }
 
    // Second version
    template<ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible F, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>>
    constexpr ranges::unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
        operator()(R&& r, O result, F op, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(result),
                       std::move(op), std::move(proj));
    }
 
    // Third version
    template<std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
             std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
             std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible F,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&,
                                        std::projected<I1, Proj1>,
                                        std::projected<I2, Proj2>>>
    constexpr ranges::binary_transform_result<I1, I2, O>
        operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result,
                   F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        for (; first1 != last1 && first2 != last2;
             ++first1, (void)++first2, (void)++result)
            *result = std::invoke(binary_op,
                                  std::invoke(proj1, *first1),
                                  std::invoke(proj2, *first2));
 
        return {std::move(first1), std::move(first2), std::move(result)};
    }
 
    // Fourth version
    template<ranges::input_range R1, ranges::input_range R2,
             std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&,
                     std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                     std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>>
    constexpr ranges::binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                              ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
        operator()(R1&& r1, R2&& r2, O result,
                   F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1),
                       ranges::begin(r2), ranges::end(r2),
                       std::move(result), std::move(binary_op),
                       std::move(proj1), std::move(proj2));
    }
};
 
inline constexpr transform_fn transform;

[编辑] 备注

ranges::transform 不保证按顺序应用 opbinary_op。要按顺序将函数应用于一个序列,或者要应用一个修改序列元素的函数,请使用 ranges::for_each

[编辑] 示例

以下代码使用 ranges::transform 将字符串就地转换为大写,使用 std::toupper 函数,然后将每个 char 转换为它的序数值。然后 ranges::transform 使用投影来将 std::vector<Foo> 的元素转换为字符,以填充一个 std::string

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::string s{"hello"};
    auto op = [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); };
 
    namespace ranges = std::ranges;
 
    // uppercase the string in-place
    ranges::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), op );
 
    std::vector<std::size_t> ordinals;
    // convert each char to size_t
    ranges::transform(s, std::back_inserter(ordinals),
                      [](unsigned char c) -> std::size_t { return c; });
 
    std::cout << s << ':';
    for (auto ord : ordinals)
        std::cout << ' ' << ord;
 
    // double each ordinal
    ranges::transform(ordinals, ordinals, ordinals.begin(), std::plus {});
 
    std::cout << '\n';
    for (auto ord : ordinals)
        std::cout << ord << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    struct Foo
    {
        char bar;
    };
    const std::vector<Foo> f = {{'h'},{'e'},{'l'},{'l'},{'o'}};
    std::string result;
    // project, then uppercase
    ranges::transform(f, std::back_inserter(result), op, &Foo::bar);
    std::cout << result << '\n';
}

输出

HELLO: 72 69 76 76 79
144 138 152 152 158
HELLO

[编辑] 参见

将函数应用于一个元素范围
(niebloid)[编辑]
一个应用转换函数于每个元素的 view
(类模板) (范围适配器对象)[编辑]
将函数应用于一个元素范围,并将结果存储在一个目标范围内。
(函数模板) [编辑]