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std::count, std::count_if

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受约束算法和范围上的算法 (C++20)
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(C++11)
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定义于头文件 <algorithm>
template< class InputIt, class T >
typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type
    count( InputIt first, InputIt last, const T& value );
(1) (直到 C++26)
(constexpr 自 C++20 起)
template< class InputIt, class T = typename std::iterator_traits
                                       <InputIt>::value_type >
constexpr typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type
    count( InputIt first, InputIt last, const T& value );
(自 C++26 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T >
typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type
    count( ExecutionPolicy&& policy,
           ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
(2) (自 C++17 起)
(直到 C++26)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt>::value_type >
typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type
    count( ExecutionPolicy&& policy,
           ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );
(自 C++26 起)
template< class InputIt, class UnaryPred >
typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type
    count_if( InputIt first, InputIt last, UnaryPred p );
(3) (constexpr 自 C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPred >
typename std::iterator_traits<ForwardIt>::difference_type
    count_if( ExecutionPolicy&& policy,
              ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred p );
(4) (自 C++17 起)

返回范围 [first, last) 中满足特定条件的元素数量。

1) 计数等于 value 的元素(使用 operator==)。
3) 计数谓词 p 返回 true 的元素。
2,4) 同 (1,3),但根据 policy 执行。
这些重载仅当以下表达式的值为 true 时参与重载决议:

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(直到 C++20)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(自 C++20 起)

参数

first, last - 定义待检查元素范围的迭代器对
value - 要搜索的值
policy - 使用的执行策略
p - 对所需元素返回​ true 的一元谓词

表达式 p ( v ) 必须可转换为 bool ,其中每个参数 v 的类型为(可能为const的) VT ( VT 是 InputIt 的值类型),且与值类别无关,同时不能修改 v 。因此不允许参数类型为 VT & ,除非对于 VT 移动操作等同于拷贝操作,否则也不允许 VT (C++11 起) 。 ​

类型要求
-
InputIt 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
-
ForwardIt 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。
-
UnaryPred 必须满足 Predicate 的要求。

返回值

范围 [ first , last ) 中满足以下条件的迭代器 it 的数量:

1,2) * it == value 为 true 。
3,4) p ( * it ) ! = false 为 true 。

复杂度

给定 N 为 std:: distance ( first, last ) :

1,2) 使用 operator == 与 value 进行恰好 N 次比较。
3,4) 恰好应用谓词 p N 次。

异常

带有名为 ExecutionPolicy 模板参数的重载按以下方式报告错误:

  • 如果作为算法一部分调用的函数执行抛出异常,且 ExecutionPolicy 是某个 标准策略 ,则调用 std::terminate 。对于其他任何 ExecutionPolicy ,其行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存,则抛出 std::bad_alloc 。

注释

对于范围 [ first , last ) 中不包含额外条件的元素数量,请参阅 std::distance 。

功能测试 宏 值 标准 功能
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) 列表初始化 用于算法 ( 1,2 )

可能的实现

另请参阅 count 在 libstdc++ 和 libc++ 中的实现。

另请参阅 count_if 在 libstdc++ 和 libc++ 中的实现。


count (1)
template<class InputIt, class T = typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type>
typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type
    count(InputIt first, InputIt last, const T& value)
{
    typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type ret = 0;
    for (; first != last; ++first)
        if (*first == value)
            ++ret;
    return ret;
}
count_if (3)
template<class InputIt, class UnaryPred>
typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type
    count_if(InputIt first, InputIt last, UnaryPred p)
{
    typename std::iterator_traits<InputIt>::difference_type ret = 0;
    for (; first != last; ++first)
        if (p(*first))
            ++ret;
    return ret;
}

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <iterator>
int main()
{
    constexpr std::array v{1, 2, 3, 4, 4, 3, 7, 8, 9, 10};
    std::cout << "v: ";
    std::copy(v.cbegin(), v.cend(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';
    // 统计匹配目标值的整数数量
    for (const int target : {3, 4, 5})
    {
        const int num_items = std::count(v.cbegin(), v.cend(), target);
        std::cout << "number: " << target << ", count: " << num_items << '\n';
    }
    // 使用 lambda 表达式统计可被 4 整除的元素
    int count_div4 = std::count_if(v.begin(), v.end(), [](int i) { return i % 4 == 0; });
    std::cout << "numbers divisible by four: " << count_div4 << '\n';
    // 具有 O(N) 复杂度的简化版 `distance` 实现:
    auto distance = [](auto first, auto last)
    {
        return std::count_if(first, last, [](auto) { return true; });
    };
    static_assert(distance(v.begin(), v.end()) == 10);
    std::array<std::complex<double>, 3> nums{{{4, 2}, {1, 3}, {4, 2}}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        // T 被自动推导,使得列表初始化成为可能
        auto c = std::count(nums.cbegin(), nums.cend(), {4, 2});
    #else
        auto c = std::count(nums.cbegin(), nums.cend(), std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    assert(c == 2);
}

输出:

v: 1 2 3 4 4 3 7 8 9 10
number: 3, count: 2
number: 4, count: 2
number: 5, count: 0
numbers divisible by four: 3

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。

缺陷报告 应用于 发布时行为 正确行为
LWG 283 C++98 T 被要求满足 EqualityComparable 要求,但
InputIt 的值类型并不总是 T
移除了该要求

参见

返回两个迭代器之间的距离
(函数模板)
返回满足特定条件的元素数量
(算法函数对象)