std::ranges::fold_left_first

template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
          /*indirectly-binary-left-foldable*/<std::iter_value_t<I>, I> F >
requires std::constructible_from<std::iter_value_t<I>, std::iter_reference_t<I>>
constexpr auto
    fold_left_first( I first, S last, F f );

template< ranges::input_range R,
          /*indirectly-binary-left-foldable*/<
                ranges::range_value_t<R>, ranges::iterator_t<R>> F >
requires std::constructible_from<
             ranges::range_value_t<R>, ranges::range_reference_t<R>>
constexpr auto
    fold_left_first( R&& r, F f );

template< class F, class T, class I >
concept /*indirectly-binary-left-foldable*/ = /* see description */;

左折叠给定范围的元素，即返回链式表达式求值的结果：
f(f(f(f(x1, x2), x3), ...), xn)，其中 x1、x2、……、xn 是范围的元素。

非正式地说，ranges::fold_left_first 的行为类似于接受二元谓词的 std::accumulate 的重载，区别在于 *first 在内部被用作初始元素。

如果 [first, last) 不是有效范围，则行为未定义。

template< class F, class T, class I, class U >
concept /*indirectly-binary-left-foldable-impl*/ =
    std::movable<T> &&
    std::movable<U> &&
    std::convertible_to<T, U> &&
    std::invocable<F&, U, std::iter_reference_t<I>> &&
    std::assignable_from<U&,
        std::invoke_result_t<F&, U, std::iter_reference_t<I>>>;

template< class F, class T, class I >
concept /*indirectly-binary-left-foldable*/ =
    std::copy_constructible<F> &&
    std::indirectly_readable<I> &&
    std::invocable<F&, T, std::iter_reference_t<I>> &&
    std::convertible_to<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>,
        std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>> &&
    /*indirectly-binary-left-foldable-impl*/<F, T, I,
        std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>>;

本页描述的函数式实体是 算法函数对象（非正式地称为 niebloids），即：

• 调用其中任何一个时都不能指定显式模板实参列表。
• 它们都不可见于实参依赖查找。
• 当其中任何一个通过普通无限定查找作为函数调用运算符左侧的名称被找到时，实参依赖查找会被抑制。

参数

返回值

一个类型为 std:: optional < U > 的对象，其中包含对给定范围进行左 折叠 操作的结果，其中 U 等价于 decltype ( ranges:: fold_left ( std :: move ( first ) , last, std:: iter_value_t < I > ( * first ) , f ) ) 。

如果范围为空，则返回 std:: optional < U > ( ) 。

可能的实现

struct fold_left_first_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
             /*indirectly-binary-left-foldable*/<std::iter_value_t<I>, I> F>
    requires
        std::constructible_from<std::iter_value_t<I>, std::iter_reference_t<I>>
    constexpr auto operator()(I first, S last, F f) const
    {
        using U = decltype(
            ranges::fold_left(std::move(first), last, std::iter_value_t<I>(*first), f)
        );
        if (first == last)
            return std::optional<U>();
        std::optional<U> init(std::in_place, *first);
        for (++first; first != last; ++first)
            *init = std::invoke(f, std::move(*init), *first);
        return std::move(init);
    }
    template<ranges::input_range R,
             /*indirectly-binary-left-foldable*/<
                 ranges::range_value_t<R>, ranges::iterator_t<R>> F>
    requires
        std::constructible_from<ranges::range_value_t<R>, ranges::range_reference_t<R>>
    constexpr auto operator()(R&& r, F f) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::ref(f));
    }
};
inline constexpr fold_left_first_fn fold_left_first;

复杂度

恰好应用函数对象 f 共 ranges:: distance ( first, last ) - 1 次（假设范围非空）。

注释

以下表格对比了所有受约束折叠算法：

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <functional>
#include <ranges>
#include <utility>
int main()
{
    constexpr std::array v{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
    static_assert
    (
        *std::ranges::fold_left_first(v.begin(), v.end(), std::plus{}) == 36
        && *std::ranges::fold_left_first(v, std::multiplies{}) == 40320
    );
    constexpr std::array w
    {
        1, 2, 3, 4, 13,
        1, 2, 3, 4, 13,
        1, 2, 3, 4, 13,
        1, 2, 3, 4,
    };
    static_assert
    (
        "查找唯一（根据前提条件）出现奇数次的数值："
        && *std::ranges::fold_left_first(w, [](int p, int q){ return p ^ q; }) == 13
    );
    constexpr auto pairs = std::to_array<std::pair<char, float>>
    ({
        {'A', 3.0f},
        {'B', 3.5f},
        {'C', 4.0f}
    });
    static_assert
    (
        "获取 pairs 中所有 pair::second 的乘积："
        && *std::ranges::fold_left_first
        (
            pairs | std::ranges::views::values, std::multiplies{}
        ) == 42
    );
}

参考文献

参见