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std::replace, std::replace_if

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定义于头文件 <algorithm>
(1)
template< class ForwardIt, class T >

void replace( ForwardIt first, ForwardIt last,

              const T& old_value, const T& new_value );
 (constexpr since C++20)
(until C++26)
template< class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits

                                         <ForwardIt>::value_type >
constexpr void replace( ForwardIt first, ForwardIt last,

                        const T& old_value, const T& new_value );
 (since C++26)
(2)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T >

void replace( ExecutionPolicy&& policy,
              ForwardIt first, ForwardIt last,

              const T& old_value, const T& new_value );
 (since C++17)
(until C++26)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt,

          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type >
void replace( ExecutionPolicy&& policy,
              ForwardIt first, ForwardIt last,

              const T& old_value, const T& new_value );
 (since C++26)
(3)
template< class ForwardIt, class UnaryPred, class T >

void replace_if( ForwardIt first, ForwardIt last,

                 UnaryPred p, const T& new_value );
 (constexpr since C++20)
(until C++26)
template< class ForwardIt, class UnaryPred,

          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type> >
constexpr void replace_if( ForwardIt first, ForwardIt last,

                           UnaryPred p, const T& new_value );
 (since C++26)
(4)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt, class UnaryPred, class T >
void replace_if( ExecutionPolicy&& policy,
                 ForwardIt first, ForwardIt last,

                 UnaryPred p, const T& new_value );
 (since C++17)
(until C++26)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt, class UnaryPred,
          class T = typename std::iterator_traits
                        <ForwardIt>::value_type> >
void replace_if( ExecutionPolicy&& policy,
                 ForwardIt first, ForwardIt last,

                 UnaryPred p, const T& new_value );
 (since C++26)

如果范围 [first, last) 中的所有元素满足特定条件，则将其替换为 new_value。

1) 替换所有等于 old_value 的元素 (使用 operator==)。
3) 替换所有使谓词 p 返回 true 的元素。
2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。
这些重载仅在满足以下所有条件时才参与重载决议

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true。

 (until C++20)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 为 true。

 (since C++20)

如果 *first = new_value 无效(until C++20)new_value 不可写入到 first(since C++20)，则程序是非良构的。

内容

[编辑] 参数

first, last - 定义要处理元素范围的迭代器对
old_value - 要替换的元素的值
policy - 要使用的执行策略
p - 一元谓词，如果元素值应被替换，则返回 ​true。

表达式 p(v) 必须可转换为 bool，对于类型（可能是 const）VT 的每个参数 v 都是如此，其中 VT 是 ForwardIt 的值类型，无论值类别如何，并且不得修改 v。 因此，不允许使用 VT& 的参数类型，也不允许使用 VT，除非对于 VT，移动等同于复制(since C++11)。 ​

new_value - 用作替换的值
类型要求
-
ForwardIt 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
UnaryPred 必须满足 Predicate 的要求。

[编辑] 复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)

1,2) 精确地 N 次使用 operator== 进行比较。
3,4) 精确地 N 次应用谓词 p。

[编辑] 异常

具有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载会按如下方式报告错误

  • 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] 注解

由于算法通过引用获取 old_value 和 new_value，如果其中任一个是范围 [first, last) 的元素的引用，则它可能具有意外的行为。

Feature-test 宏 值 Std 特性
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) 列表初始化 用于算法 (1-4)

[编辑] 可能的实现

replace (1) 
template<class ForwardIt,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
void replace(ForwardIt first, ForwardIt last,
             const T& old_value, const T& new_value)
{
    for (; first != last; ++first)
        if (*first == old_value)
            *first = new_value;
}
replace_if (3) 
template<class ForwardIt, class UnaryPred,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
void replace_if(ForwardIt first, ForwardIt last,
                UnaryPred p, const T& new_value)
{
    for (; first != last; ++first)
        if (p(*first))
            *first = new_value;
}

[编辑] 示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <array>
#include <complex>
#include <functional>
#include <iostream>
 
void println(const auto& seq)
{
    for (const auto& e : seq)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    std::array<int, 10> s{5, 7, 4, 2, 8, 6, 1, 9, 0, 3};
 
    // Replace all occurrences of 8 with 88.
    std::replace(s.begin(), s.end(), 8, 88);
    println(s);
 
    // Replace all values less than 5 with 55.
    std::replace_if(s.begin(), s.end(), 
                    std::bind(std::less<int>(), std::placeholders::_1, 5), 55);
    println(s);
 
    std::array<std::complex<double>, 2> nums{{{1, 3}, {1, 3}}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        std::replace(nums.begin(), nums.end(), {1, 3}, {4, 2});
    #else
        std::replace(nums.begin(), nums.end(), std::complex<double>{1, 3},
                                               std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    println(nums);
}

输出

5 7 4 2 88 6 1 9 0 3
5 7 55 55 88 6 55 9 55 55
(4,2), (4,2)

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更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 283 C++98 T 被要求是 CopyAssignable (和 EqualityComparable
对于 replace)，但 ForwardIt 的值类型不是
始终是 T 并且 T 并不总是可写入到 ForwardIt		 要求 *first = new_value
改为有效

[编辑] 参见

 复制一个范围，将满足特定条件的元素替换为另一个值
(函数模板) [编辑]
(C++20)(C++20)
 将所有满足特定条件的值替换为另一个值
(算法函数对象)[编辑]
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