std::ranges::transform, std::ranges::unary_transform_result, std::ranges::binary_transform_result

Определено в заголовке `<algorithm>`
Сигнатура вызова
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> transform( I first1, S last1, O d_first, F unary_op, Proj proj1 = {} );	(1)	(начиная с C++20)
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> transform( R&& r1, O d_first, F unary_op, Proj proj1 = {} );	(2)	(начиная с C++20)
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> transform( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O d_first, F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(3)	(начиная с C++20)
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> transform( R1&& r1, R2&& r2, O d_first, F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(4)	(начиная с C++20)
template< /execution-policy/ Ep, std::random_access_iterator I, std::sized_sentinel_for<I> S, std::random_access_iterator O, std::sized_sentinel_for<O> OutS, std::copy_constructible F, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_writable <O, std::indirect_result_t<F&, std::projected<I, Proj>>> ranges::unary_transform_result<I, O> transform( Ep&& policy, I first1, S last1, O d_first, OutS d_last, F unary_op, Proj proj1 = {} );	(5)	(начиная с C++26)
template< /execution-policy/ Ep, /sized-random-access-range/ R, /sized-random-access-range/ OutR, std::copy_constructible F, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_writable <ranges::iterator_t<OutR>, std::indirect_result_t <F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>> ranges::unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, ranges::borrowed_iterator_t<OutR>> transform( Ep&& policy, R&& r1, OutR&& d_r, F unary_op, Proj proj1 = {} );	(6)	(начиная с C++26)
template< /execution-policy/ Ep, std::random_access_iterator I1, std::sized_sentinel_for<I1> S1, std::random_access_iterator I2, std::sized_sentinel_for<I2> S2, std::random_access_iterator O, std::sized_sentinel_for<O> OutS, 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>>> ranges::binary_transform_result<I1, I2, O> transform( Ep&& policy, I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O d_first, OutS d_last, F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(7)	(начиная с C++26)
template< /execution-policy/ Ep, /sized-random-access-range/ R1, sized-random-access-range/ R2, /sized-random-access-range*/ OutR, std::copy_constructible F, class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity > requires std::indirectly_writable <ranges::iterator_t<OutR>, std::indirect_result_t <F&, std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>, std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>> ranges::binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, ranges::borrowed_iterator_t<R2>, ranges::borrowed_iterator_t<OutR>> transform( Ep&& policy, R1&& r1, R2&& r2, OutR&& d_r, F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );	(8)	(начиная с C++26)
Вспомогательные типы
template< class I, class O > using unary_transform_result = ranges::in_out_result<I, O>;	(9)	(начиная с C++20)
template< class I1, class I2, class O > using binary_transform_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;	(10)	(начиная с C++20)

Определение /*execution-policy*/ см. на этой странице; определение /*sized-random-access-range*/ см. на этой странице.

Применяет заданную функцию к (проектированным) элементам заданного диапазона (или диапазонов) источника и сохраняет результат в диапазоне назначения.

1-4) Диапазоном назначения является [d_first, ranges::next(d_first, count)), где count определено ниже.

1,2) Имеется только один диапазон-источник, и унарная операция unary_op применяется к каждому из его элементов (спроецированных с помощью proj1).

1) Диапазоном-источником является [first1, last1), и count равен ranges::distance(first1, last1).

2) Диапазоном-источником является r1, и count равен ranges::distance(r1).

3,4) Имеется два диапазона-источника, и бинарная операция binary_op применяется к каждой паре соответствующих элементов (спроецированных с помощью proj1 и proj2 соответственно).

3) Двумя диапазонами-источниками являются [first1, last1) и [first2, last2), а значением count является меньшее из ranges::distance(first1, last1) и ranges::distance(first2, last2).

4) Двумя диапазонами-источниками являются r1 и r2, а значением count является меньшее из ranges::distance(r1) и ranges::distance(r2).

5-8) То же, что и (1-4), но выполняется в соответствии с policy, и диапазоном назначения является [d_first, d_last) или d_r. Если диапазон назначения исчерпывается до достижения конца любого диапазона-источника, оставшиеся элементы в диапазоне(-ах) источника не будут преобразованы.

Если unary_op или binary_op делает недействительным итератор или поддиапазон, либо изменяет элемент в любом из следующих диапазонов, поведение не определено:

[first1, last1]
[r1.begin(), ranges::next(r1.begin(), r1.end())]
[first2, last2]
[r2.begin(), ranges::next(r2.begin(), r2.end())]
[d_first, ranges::next(d_first, count)] (count определено выше)
[d_first, d_last]
[d_r.begin(), ranges::next(d_r.begin(), d_r.end())]

Функциональные сущности, описанные на этой странице, представляют собой алгоритмические функциональные объекты (неофициально называемые niebloids), то есть:

Явные списки аргументов шаблона не могут быть указаны при вызове любого из них.
Ни один из них не видим для поиска, зависящего от аргументов (ADL).
Когда любой из них обнаруживается с помощью обычного неквалифицированного поиска как имя слева от оператора вызова функции, поиск, зависящий от аргументов, подавляется.

Параметры

first1, last1	-	пара итератор-сторож, определяющая первый исходный диапазон
r1	-	первый исходный диапазон
first2, last2	-	пара итератор-сторож, определяющая второй исходный диапазон
r2	-	второй исходный диапазон
d_first	-	начало диапазона назначения
d_last	-	сторож диапазона назначения
d_r	-	диапазон назначения
unary_op, binary_op	-	операция, применяемая к спроецированному элементу (элементам)
proj1	-	проекция, применяемая к элементам первого диапазона-источника
proj2	-	проекция, применяемая к элементам второго диапазона-источника
policy	-	используемая политика выполнения

Возвращаемое значение

1,2,5,6) Объект ranges::unary_transform_result, в котором:

Элемент данных in содержит итератор, указывающий за последний преобразованный элемент в диапазоне-источнике, или итератор на начало диапазона-источника, если ни один элемент не был преобразован.
Элемент данных out содержит итератор, указывающий за последний присвоенный элемент в диапазоне назначения, или итератор на начало диапазона назначения, если ни один элемент не был преобразован.

3,4,7,8) Объект ranges::binary_transform_result, в котором:

Элемент данных in1 содержит итератор, указывающий за последний преобразованный элемент в первом диапазоне-источнике, или итератор на начало первого диапазона-источника, если ни один элемент не был преобразован.
Элемент данных in2 содержит итератор, указывающий за последний преобразованный элемент во втором диапазоне-источнике, или итератор на начало второго диапазона-источника, если ни один элемент не был преобразован.
Элемент данных out содержит итератор, указывающий за последний присвоенный элемент в диапазоне назначения, или итератор на начало диапазона назначения, если ни один элемент не был преобразован.

Сложность

При условии, что

\(\scriptsize N_1\)N₁ обозначает ranges::distance(first1, last1) или ranges::distance(r1),
\(\scriptsize N_2\)N₂ обозначает ranges::distance(first2, last2) или ranges::distance(r2), и
\(\scriptsize N_3\)N₃ обозначает ranges::distance(d_first, d_last) или ranges::distance(d_r):

1,2) Ровно \(\scriptsize N_1\)N₁ применений unary_op и proj1.

3,4) Ровно \(\scriptsize \min(N_1,N_2)\)min(N₁,N₂) применений binary_op, proj1 и proj2.

5,6) Ровно \(\scriptsize \min(N_1,N_3)\)min(N₁,N₃) применений unary_op и proj1.

7,8) Ровно \(\scriptsize \min(N_1,N_2,N_3)\)min(N₁,N₂,N₃) применений binary_op, proj1 и proj2.

Исключения

5-8) Во время выполнения:

Если временные ресурсы памяти, необходимые для параллелизации, недоступны, генерируется исключение std::bad_alloc.
Если во время доступа к объектам через аргумент алгоритма выбрасывается непойманное исключение, поведение определяется политикой выполнения (для стандартных политик вызывается std::terminate).

Примечания

ranges::transform не гарантирует последовательное применение unary_op или binary_op. Чтобы применить функцию к последовательности по порядку или чтобы применить функцию, изменяющую элементы последовательности, используйте ranges::for_each.

Возможная реализация

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 d_first, F unary_op, Proj proj1 = {}) const
    {
        for (; first1 != last1; ++first1, (void)++result)
            *result = std::invoke(unary_op, std::invoke(proj1, *first1));
        
        return {std::move(first1), std::move(d_first)};
    }
    
    template<ranges::input_range R>
    constexpr auto get_end(R&& r)
    {
        return ranges::end(r);
    }
    
    template<ranges::forward_range R>
    constexpr auto get_end(R&& r)
    {
        return ranges::next(ranges::begin(r), ranges::end(r));
    }
    
    // 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&& r1, O d_first, F unary_op, Proj proj1 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), get_end(r1),
                       std::move(d_first), std::move(unary_op), std::move(proj1));
    }
    
    // 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 d_first,
                   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(d_first)};
    }
    
    // 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 d_first,
                   F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), get_end(r1),
                       ranges::begin(r2), get_end(r2),
                       std::move(d_first), std::move(binary_op),
                       std::move(proj1), std::move(proj2));
    }
};

inline constexpr transform_fn transform;

Пример

В следующем коде используется ranges::transform для преобразования строки на месте в верхний регистр с помощью функции std::toupper, а затем преобразуется каждый char в его порядковое значение. Затем ranges::transform с проекцией используется для преобразования элементов std::vector<Foo> в символы char для заполнения 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';
}

Вывод:

HELLO: 72 69 76 76 79
144 138 152 152 158
HELLO

Смотрите также

transform	применяет функцию к диапазону элементов, сохраняя результаты в диапазоне назначения (шаблон функции)
ranges::for_each (C++20)	применяет унарный функциональный объект к элементам из диапазона (алгоритмический функциональный объект)
ranges::transform_viewviews::transform (C++20)	`view` последовательности, применяющее функцию преобразования к каждому элементу (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/algorithm/ranges/transform