std::transform

定义于头文件 `<algorithm>`
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryOp > OutputIt transform( InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOp unary_op );	(1)	(constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class UnaryOp > ForwardIt2 transform( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 d_first, UnaryOp unary_op );	(2)	(since C++17)
template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class BinaryOp > OutputIt transform( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, OutputIt d_first, BinaryOp binary_op );	(3)	(constexpr since C++20)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3, class BinaryOp > ForwardIt3 transform( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt3 d_first, BinaryOp binary_op );	(4)	(since C++17)

std::transform 将给定的函数应用于给定输入范围的元素，并将结果存储在从 d_first 开始的输出范围中。

1) 一元操作 unary_op 应用于 [first1, last1) 的元素。

如果 unary_op 使迭代器失效或修改了以下任何范围内的元素，则行为未定义

[first1, last1].
从 d_first 开始的 std::distance(first1, last1) + 1 个元素的范围。

3) 二元操作 binary_op 应用于来自两个范围的元素对：[first1, last1) 和另一个从 first2 开始的 std::distance(first1, last1) 个元素的范围。

如果 binary_op 使迭代器失效或修改了以下任何范围内的元素，则行为未定义

[first1, last1].
从 first2 开始的 std::distance(first1, last1) + 1 个元素的范围。
从 d_first 开始的 std::distance(first1, last1) + 1 个元素的范围。

2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。

仅当满足以下所有条件时，这些重载才参与重载解析

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)

[编辑] 参数

first1, last1	-	定义要转换元素的源范围的迭代器对
first2	-	要转换的第二个元素范围的开始，仅限 (3,4)
d_first	-	目标范围的开始，可能等于 first1 或 first2
policy	-	要使用的执行策略
unary_op	-	将要应用的一元操作函数对象。函数的签名应等效于以下内容 Ret fun(const Type &a); 签名不需要具有 const &。类型 Type 必须是这样的类型：类型为 InputIt 的对象可以被解引用，然后隐式转换为 Type。类型 Ret 必须是这样的类型：类型为 OutputIt 的对象可以被解引用并赋值类型为 Ret 的值。
binary_op	-	将要应用的二元操作函数对象。函数的签名应等效于以下内容 Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b); 签名不需要具有 const &。类型 Type1 和 Type2 必须是这样的类型：类型为 InputIt1 和 InputIt2 的对象可以被解引用，然后分别隐式转换为 Type1 和 Type2。类型 Ret 必须是这样的类型：类型为 OutputIt 的对象可以被解引用并赋值类型为 Ret 的值。
类型要求
- `InputIt, InputIt1, InputIt2` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
- `OutputIt` 必须满足 LegacyOutputIterator 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。

[编辑] 返回值

指向最后一个转换元素的下一个位置的输出迭代器。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first1, last1)

1,2) 精确地

N

次应用 unary_op。

3,4) 精确地

N

次应用 binary_op。

[编辑] 异常

带有名为 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，则会抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

transform (1)

template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryOp>
constexpr //< since C++20
OutputIt transform(InputIt first1, InputIt last1,
                   OutputIt d_first, UnaryOp unary_op)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first, ++first1)
        *d_first = unary_op(*first1);
 
    return d_first;
}

transform (3)

template<class InputIt1, class InputIt2, 
         class OutputIt, class BinaryOp>
constexpr //< since C++20
OutputIt transform(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,
                   OutputIt d_first, BinaryOp binary_op)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first, ++first1, ++first2)
        *d_first = binary_op(*first1, *first2);
 
    return d_first;
}

[编辑] 注意

std::transform 不保证按顺序应用 unary_op 或 binary_op。要按顺序将函数应用于序列或应用修改序列元素的函数，请使用 std::for_each。

[编辑] 示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
 
void print_ordinals(const std::vector<unsigned>& ordinals)
{
    std::cout << "ordinals: ";
    for (unsigned ord : ordinals)
        std::cout << std::setw(3) << ord << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
char to_uppercase(unsigned char c)
{
    return std::toupper(c);
}
 
void to_uppercase_inplace(char& c)
{
    c = to_uppercase(c);
}
 
void unary_transform_example(std::string& hello, std::string world)
{
    // Transform string to uppercase in-place
 
    std::transform(hello.cbegin(), hello.cend(), hello.begin(), to_uppercase);
    std::cout << "hello = " << std::quoted(hello) << '\n';
 
    // for_each version (see Notes above)
    std::for_each(world.begin(), world.end(), to_uppercase_inplace);
    std::cout << "world = " << std::quoted(world) << '\n';
}
 
void binary_transform_example(std::vector<unsigned> ordinals)
{
    // Transform numbers to doubled values
 
    print_ordinals(ordinals);
 
    std::transform(ordinals.cbegin(), ordinals.cend(), ordinals.cbegin(),
                   ordinals.begin(), std::plus<>{});
 
    print_ordinals(ordinals);
}
 
int main()
{
    std::string hello("hello");
    unary_transform_example(hello, "world");
 
    std::vector<unsigned> ordinals;
    std::copy(hello.cbegin(), hello.cend(), std::back_inserter(ordinals));
    binary_transform_example(std::move(ordinals));
}

输出

hello = "HELLO"
world = "WORLD"
ordinals:  72  69  76  76  79 
ordinals: 144 138 152 152 158

[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 242	C++98	unary_op 和 binary_op 不能有副作用	它们不能修改所涉及的范围

[编辑] 参见

for_each	将一元函数对象应用于来自范围的元素 (函数模板) [编辑]
ranges::transform (C++20)	将函数应用于元素范围 (算法函数对象)[编辑]

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