std::transform

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在标头 <algorithm> 定义
(1)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation >

OutputIt transform( InputIt first1, InputIt last1,

                    OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op );
 (C++20 前)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation >

constexpr OutputIt transform( InputIt first1, InputIt last1,

                              OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op );
 (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1,

          class ForwardIt2, class UnaryOperation >
ForwardIt2 transform( ExecutionPolicy&& policy,
                      ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,

                      ForwardIt2 d_first, UnaryOperation unary_op );
 (2) (C++17 起)
(3)
template< class InputIt1, class InputIt2,

          class OutputIt, class BinaryOperation >
OutputIt transform( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,

                    OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op );
 (C++20 前)
template< class InputIt1, class InputIt2,

          class OutputIt, class BinaryOperation >
constexpr OutputIt transform( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,

                              OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op );
 (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2,

          class ForwardIt3, class BinaryOperation >
ForwardIt3 transform( ExecutionPolicy&& policy,
                      ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2,

                      ForwardIt3 d_first, BinaryOperation binary_op );
 (4) (C++17 起)

std::transform 应用给定的函数到某个范围并将结果存储到始于 d_first 的另一范围。

1) 应用一元函数 unary_op 到 [first1, last1) 所定义的范围。
3) 应用二元函数 binary_op 到来自两个范围的元素对：一个以 [first1, last1) 定义，而另一个始于 first2。
2,4) 同 (1,3) ，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。

unary_op 和 binary_op 不能使涉及范围的任何迭代器（包含尾迭代器）失效，或修改该范围的任何元素。

参数

first1, last1 - 要变换的第一元素范围
first2 - 要变换的第二元素范围的起始
d_first - 目标范围的起始，可以等于 first1 或 first2
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略。
unary_op - 将要应用的一元算符函数。
函数签名应等价于如下者：

 Ret fun(const Type &a);

签名不必有 const & 。
类型  Type 必须使得 InputIt 类型对象能在解引用后隐式转换到  Type。 类型 Ret 必须使得 OutputIt 类型对象能被解引用并能被赋 Ret 类型值。 ​

binary_op - 被使用的二元函数对象。

该函数的签名应当等价于：

Ret fun(const Type1 &a, const Type2 &b);

签名中并不需要有 const &。
类型 Type1 与 Type2 必须使得 InputIt1 与 InputIt2 类型的对象在解引用后分别能隐式转换到 Type1 与 Type2。 类型 Ret 必须使得 OutputIt 类型对象能被解引用并能被赋 Ret 类型值。 ​

类型要求
-
InputIt, InputIt1, InputIt2 必须符合老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
-
OutputIt 必须符合老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3 必须符合老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。

返回值

指向最后一个变换的元素的输出迭代器。

复杂度

1-2) 准确应用 std::distance(first1, last1) 次 unary_op。
3-4) 准确应用 std::distance(first1, last1) 次 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。

可能的实现

版本一 
template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation>
OutputIt transform(InputIt first1, InputIt last1,
                   OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op)
{
    while (first1 != last1)
        *d_first++ = unary_op(*first1++);
 
    return d_first;
}
版本三 
template<class InputIt1, class InputIt2, 
         class OutputIt, class BinaryOperation>
OutputIt transform(InputIt1 first1, InputIt1 last1,
                   InputIt2 first2, OutputIt d_first,
                   BinaryOperation binary_op)
{
    while (first1 != last1)
        *d_first++ = binary_op(*first1++, *first2++);
 
    return d_first;
}

注解

std::transform 不保证按顺序应用 unary_op 或 binary_op。为按顺序应用函数到数列，或应用修改序列元素的函数，应使用 std::for_each。

示例

下列代码用 transform，以 std::toupper 函数原地转换字符串为大写，然后转换每个 char 到它的序数值：

运行此代码
#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::string s{"hello"};
    std::transform(s.cbegin(), s.cend(),
                   s.begin(), // 写入相同位置
                   [](unsigned char c) { return std::toupper(c); });
    std::cout << "s = " << std::quoted(s) << '\n';
 
    // 使用 std::for_each 实现相同效果（见上文注解）
    std::string g{"hello"};
    std::for_each(g.begin(), g.end(), [](char& c) // 当场修改
    {
        c = std::toupper(static_cast<unsigned char>(c));
    });
    std::cout << "g = " << std::quoted(g) << '\n';
 
    std::vector<std::size_t> ordinals;
    std::transform(s.cbegin(), s.cend(), std::back_inserter(ordinals),
                   [](unsigned char c) { return c; });
 
    std::cout << "序数：";
    for (auto ord : ordinals)
       std::cout << ord << ' ';
 
    std::transform(ordinals.cbegin(), ordinals.cend(), ordinals.cbegin(),
                   ordinals.begin(), std::plus<>{});
 
    std::cout << "\n序数：";
    for (auto ord : ordinals)
       std::cout << ord << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出： 

s = "HELLO"
g = "HELLO"
序数：72 69 76 76 79 
序数：144 138 152 152 158

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 242 C++98 unary_op 和 binary_op 不能有任何副作用 它们不能修改涉及到的范围

参阅

 应用函数到范围中的元素
(函数模板)
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