std::valarray

Определено в заголовочном файле `<valarray>`
template< class T > class valarray;

std::valarray — это класс для представления и обработки массивов значений. Он поддерживает поэлементные математические операции, различные формы обобщённых операторов индексации, срезы и косвенный доступ.

Параметры шаблона

тип элементов. Тип должен удовлетворять требованиям NumericType

Типы-члены

Тип-член	Определение
`value_type`	`T`
`iterator`(C++11)	неуточнённый тип изменяемого итератора, удовлетворяющий требованиям LegacyRandomAccessIterator и требованиям LegacyContiguousIterator(до C++20)и моделирующий `contiguous_iterator`(начиная с C++20), такой, что `std::iterator_traits<iterator>::value_type` — это `T`, а `std::iterator_traits<iterator>::reference` — это T&
`const_iterator`(C++11)	неуточнённый тип константного итератора, удовлетворяющий требованиям LegacyRandomAccessIterator и требованиям LegacyContiguousIterator(до C++20)и моделирующий `contiguous_iterator`(начиная с C++20), такой, что `std::iterator_traits<const_iterator>::value_type` — это `T`, а `std::iterator_traits<const_iterator>::reference` — это constT&

Функции-члены

(конструктор)	создаёт новый числовой массив (открытая функция-член)
(деструктор)	уничтожает числовой массив (открытая функция-член)
operator=	присваивает содержимое (открытая функция-член)
operator[]	получает или задаёт элемент, срез или маску valarray (открытая функция-член)
operator+operator-operator~operator!	применяет унарный арифметический оператор к каждому элементу valarray (открытая функция-член)
operator+=operator-=operator*=operator/=operator%=operator&=operator\|=operator^=operator<<=operator>>=	применяет оператор составного присваивания к каждому элементу valarray (открытая функция-член)
swap	обменивается содержимым с другим valarray (открытая функция-член)
size	возвращает размер valarray (открытая функция-член)
resize	изменяет размер valarray (открытая функция-член)
sum	вычисляет сумму всех элементов (открытая функция-член)
min	возвращает наименьший элемент (открытая функция-член)
max	возвращает наибольший элемент (открытая функция-член)
shift	сдвигает элементы valarray, заполняя освободившиеся позиции нулями (открытая функция-член)
cshift	циклически сдвигает элементы valarray (открытая функция-член)
apply	применяет функцию к каждому элементу valarray (открытая функция-член)
begin (C++11)	получает итератор на начало `valarray` (открытая функция-член)
end (C++11)	получает итератор за последним элементом `valarray` (открытая функция-член)

Функции, не являющиеся членами

std::swap(std::valarray) (C++11)	специализирует алгоритм `std::swap` (шаблон функции)
operator+operator-operator*operator/operator%operator&operator\|operator^operator<<operator>>operator&&operator	применяет бинарные операторы к каждому элементу двух valarray либо valarray и значения (шаблон функции)
operator==operator!=operator<operator<=operator>operator>=	сравнивает два valarray или valarray со значением (шаблон функции)
abs(std::valarray)	применяет функцию `abs` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
Экспоненциальные функции
exp(std::valarray)	применяет функцию `std::exp` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
log(std::valarray)	применяет функцию `std::log` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
log10(std::valarray)	применяет функцию `std::log10` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
Функции возведения в степень
pow(std::valarray)	применяет функцию `std::pow` к двум valarray либо valarray и значению (шаблон функции)
sqrt(std::valarray)	применяет функцию `std::sqrt` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
Тригонометрические функции
sin(std::valarray)	применяет функцию `std::sin` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
cos(std::valarray)	применяет функцию `std::cos` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
tan(std::valarray)	применяет функцию `std::tan` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
asin(std::valarray)	применяет функцию `std::asin` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
acos(std::valarray)	применяет функцию `std::acos` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
atan(std::valarray)	применяет функцию `std::atan` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
atan2(std::valarray)	применяет функцию `std::atan2` к valarray и значению (шаблон функции)
Гиперболические функции
sinh(std::valarray)	применяет функцию `std::sinh` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
cosh(std::valarray)	применяет функцию `std::cosh` к каждому элементу valarray (шаблон функции)
tanh(std::valarray)	применяет функцию `std::tanh` к каждому элементу valarray (шаблон функции)

Вспомогательные классы

slice	срез valarray в стиле BLAS: начальный индекс, длина, шаг (класс)
slice_array	прокси для подмножества valarray после применения среза (шаблон класса)
gslice	обобщённый срез valarray: начальный индекс, набор длин, набор шагов (класс)
gslice_array	прокси для подмножества valarray после применения gslice (шаблон класса)
mask_array	прокси для подмножества valarray после применения булевой маски `operator[]` (шаблон класса)
indirect_array	прокси для подмножества valarray после применения косвенной индексации `operator[]` (шаблон класса)

Руководства по выводу типов(начиная с C++17)

Примечания

std::valarray и вспомогательные классы определены так, чтобы исключить некоторые формы алиасинга, что позволяет оптимизировать операции с этими классами аналогично действию ключевого слова restrict в языке программирования C. Кроме того, функциям и операторам, принимающим аргументы valarray, разрешено возвращать прокси-объекты, чтобы компилятор мог оптимизировать выражение, например v1 = a * v2 + v3;, в один цикл, выполняющий v1[i] = a * v2[i] + v3[i];, избегая временных объектов и нескольких проходов. Однако шаблоны выражений предоставляют ту же возможность оптимизации для любого контейнера C++, и большинство числовых библиотек предпочитают шаблоны выражений valarray ради большей гибкости. В некоторых реализациях стандартной библиотеки C++ шаблоны выражений используются для реализации эффективных операций с std::valarray (например, в GNU libstdc++ и LLVM libc++). Лишь изредка valarray дополнительно оптимизируются, например в Intel Integrated Performance Primitives.

Макрос проверки наличия возможности	Значение	Стандарт	Возможность
`__cpp_lib_valarray`	`202511L`	(C++26) (DR11)	`begin` и `end` функции-члены, а также `iterator` и `const_iterator` типы-члены `std::valarray`^[1]

По состоянию на 2026-05-27 libstdc++ не рассматривала изменения begin и end функций из P3016R6 как отчёт об ошибке для C++11 и применяет эти изменения только начиная с C++26.

Отчёты об ошибках

Следующие отчёты об ошибках, изменяющие поведение, были ретроспективно применены к ранее опубликованным стандартам C++.

DR	Применён к	Опубликованное поведение	Корректное поведение
P3016R6	C++11	1) В `valarray` отсутствовали типы-члены `iterator` и `const_iterator` 2) В `valarray` функции `begin()` и `end()`, не являющиеся членами, имели несогласованные сигнатуры	1) добавлены типы-члены 2) заменены функциями-членами

См. также

simd::basic_vec (C++26)	тип векторных данных для параллельной обработки (шаблон класса)
simd::vec (C++26)	удобный псевдоним шаблона для `basic_vec`, позволяющий задавать его ширину (шаблон псевдонима)
simd::basic_mask (C++26)	тип данных для параллельной обработки с типом элементов bool (шаблон класса)
simd::mask (C++26)	удобный псевдоним шаблона для `basic_mask`, позволяющий задавать его ширину (шаблон псевдонима)

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