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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(于已排序范围上)
堆操作
最小/最大值操作
       
       
排列操作
折叠操作
数值操作
(C++23)            
对未初始化存储的操作
返回类型
 
定义于头文件 <algorithm>
调用签名 (Call signature)
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) (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) (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) (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) (C++20 起)
辅助类型
template< class I, class O >
using unary_transform_result = ranges::in_out_result<I, O>;
(5) (C++20 起)
template< class I1, class I2, class O >
using binary_transform_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;
(6) (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以 result 开头的范围中。

1) 一元操作 op 应用于由 [first1last1) 定义的范围(在通过投影 proj 投影之后)。
2)(1),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) 二元操作 binary_op 应用于两个范围的元素对:一个由 [first1last1) 定义,另一个由 [first2last2) 定义(在分别通过投影 proj1proj2 投影之后)。
4)(3),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 同理。

本页描述的类函数实体是 算法函数对象(非正式地称为 niebloids),即

  • 调用它们中的任何一个时,不能指定显式模板参数列表。
  • 它们中的任何一个都对 参数依赖查找 不可见。
  • 当它们中的任何一个通过非限定查找作为函数调用运算符左侧的名称被找到时,实参依赖查找被禁用。

目录

[编辑] 参数

first1, last1 - 定义要转换的第一个范围元素的迭代器-哨兵对
r, r1 - 要转换的第一个元素范围
first2, last2 - 定义要转换的第二个范围元素的迭代器-哨兵对
r2 - 要转换的第二个元素范围
result - 目标范围的起始,可以等于 first1first2
op, binary_op - 应用于投影元素的操作
proj1 - 应用于第一个范围元素的投影。
proj2 - 应用于第二个范围元素的投影。

[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,以及一个指向最后一个被转换元素之后元素的输出迭代器。
3,4) 一个 binary_transform_result,包含指向来自范围 [first1last1)[first2last2) 的最后转换元素的输入迭代器(分别命名为 in1in2),以及一个指向最后一个被转换元素之后元素的输出迭代器(命名为 out)。

[编辑] 复杂度

1,2) 恰好对 opproj 调用 ranges::distance(first1, last1) 次。
3,4) 恰好对 binary_op 和投影调用 ranges::min(ranges::distance(first1, last1), ranges::distance(first2, last2)) 次。

[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] 注意

ranges::transform 不保证 opbinary_op 的按序应用。要按序将函数应用于序列或应用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 将字符串原地转换为大写,使用 std::toupper 函数,然后将每个 char 转换为其序数值。然后使用带有投影的 ranges::transformstd::vector<Foo> 的元素转换为字符以填充 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] 参阅

范围中的元素应用一元函数对象
(算法函数对象)[编辑]
一个将转换函数应用于每个元素的序列 view
(类模板) (范围适配器对象)[编辑]
对一个范围的元素应用函数,并将结果存储在目标范围中
(函数模板) [编辑]