std::reduce

在标头 `<numeric>` 定义
	(1)
template<class InputIt> typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type reduce( InputIt first, InputIt last);			(C++17 起) (C++20 前)
template<class InputIt> constexpr typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type reduce( InputIt first, InputIt last);			(C++20 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt> typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type reduce( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last);		(2)	(C++17 起)
		(3)
template<class InputIt, class T> T reduce(InputIt first, InputIt last, T init);				(C++17 起) (C++20 前)
template<class InputIt, class T> constexpr T reduce(InputIt first, InputIt last, T init);				(C++20 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T> T reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init);			(4)	(C++17 起)
			(5)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp> T reduce(InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOp binary_op);					(C++17 起) (C++17 前)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp> constexpr T reduce(InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOp binary_op);					(C++17 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T, class BinaryOp> T reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init, BinaryOp binary_op);				(6)	(C++17 起)

1) 同 reduce(first, last, typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type{})

3) 同 reduce(first, last, init, std::plus<>())

5) 在 binary_op 上以初值 init 规约范围

[first; last)

，可能以未指定方式排序聚合。

2,4,6) 同 (1,3,5) ，但按照 policy 执行。这些重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>	(C++20 起)

是 true 时才会参与重载决议。

若 binary_op 非结合或非交换，则行为非确定。

若 binary_op 修改 $[first; last]$ 中任何元素或非法化范围中任何迭代器，含尾迭代器，则行为未定义。

参数

first, last	-	要应用算法的元素范围
init	-	广义和的初值
policy	-	使用的执行策略。细节见执行策略。
binary_op	-	将以未指定顺序应用于解引用输入迭代器结果、其他 `binary_op` 结果及 `init` 上的二元函数对象 (FunctionObject) 。
类型要求
- `InputIt` 必须符合老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
- `ForwardIt` 必须符合老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
- `T` 必须符合可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。而且 `binary_op(init, first)` 、 `binary_op(first, init)` 、 `binary_op(init, init)` 及 `binary_op(first, first)` 必须可转换到 `T` 。

返回值

init 及 *first 、 *(first+1) 、…… *(last-1) 在 binary_op 上的广义和，

其中广义和 $GSUM(op, a 1, ..., a N)$ 定义如下：

若 $N=1$ ，则为 $a 1$
若 $N > 1$ ，则为 $op(GSUM(op, b 1, ..., b K), GSUM(op, b M, ..., b N))$ ，其中

$b 1, ..., b N$ 可以是任何 $a1, ..., aN$ 的排列，且
$1 < K+1 = M \leq N$

换言之， reduce 表现类似 std::accumulate ，除了范围中的元素可能以任意顺序分组并重排。

复杂度

$O(last - first)$ 次应用 binary_op.

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

注解

若范围为空，则返回不修改的 init 。

示例

reduce 与 std::accumulate 间并行的比较：

运行此代码

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <execution>
 
int main()
{
    std::vector<double> v(10'000'007, 0.5);
 
    {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        double result = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0.0);
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        std::chrono::duration<double, std::milli> ms = t2 - t1;
        std::cout << std::fixed << "std::accumulate result " << result
                  << " took " << ms.count() << " ms\n";
    }
 
    {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        double result = std::reduce(std::execution::par, v.begin(), v.end());
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        std::chrono::duration<double, std::milli> ms = t2 - t1;
        std::cout << "std::reduce result "
                  << result << " took " << ms.count() << " ms\n";
    }
}

可能的输出：

std::accumulate result 5000003.50000 took 12.7365 ms
std::reduce result 5000003.50000 took 5.06423 ms

参阅

accumulate	对一个范围内的元素求和 (函数模板)
transform	将一个函数应用于某一范围的各个元素，并在目标范围存储结果 (函数模板)
transform_reduce (C++17)	应用一个函数对象，然后以乱序规约 (函数模板)

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std::reduce

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