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std::ranges::for_each_n, std::ranges::for_each_n_result

来自 zh.cppreference.net
 
 
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受约束算法与范围算法 (C++20)
受约束算法,例如 ranges::copy、ranges::sort...
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数值运算
(C++23)            
未初始化存储上的操作
返回类型
 
定义于头文件 <algorithm>
调用签名
template< std::input_iterator I, class Proj = std::identity,
          std::indirectly_unary_invocable<std::projected<I, Proj>> Fun >
constexpr for_each_n_result<I, Fun>
    for_each_n( I first, std::iter_difference_t<I> count,
                Fun f, Proj proj = {} );
(1) (C++20 起)
template< /*execution-policy*/ Ep,
          std::random_access_iterator I, class Proj = identity,
          std::indirectly_unary_invocable<std::projected<I, Proj>> Fun >
I for_each_n( Ep&& policy, I first, iter_difference_t<I> count,
              Fun f, Proj proj = {} );
(2) (C++26 起)
辅助类型
template< class I, class F >
using for_each_n_result = ranges::in_fun_result<I, F>;
(3) (C++20 起)

有关 /*execution-policy*/ 的定义,请参见此页面.

向目标范围 f 中的每个元素(通过 proj 投影)应用给定的可调用对象 [first, ranges::next(first, count))。如果 f 返回一个结果,则该结果被忽略。

1) f 按顺序从 first 开始应用。
2) f 可能不按顺序应用。算法按照 policy 执行。
与其他并行算法不同,for_each_n 不允许对目标范围中的元素进行任意复制。

如果 count >= 0 不是 true,则行为未定义。

本页描述的类似函数实体是算法函数对象(非正式地称为niebloids),这意味着:

参数

first - 目标范围的起始位置
count - 目标范围中的元素数量
f - 应用于(投影后)元素的可调用对象
proj - 应用于元素的投影函数
policy - 要使用的执行策略

返回值

1) {ranges::next(first, count), std::move(f)}
2) ranges::next(first, count)

复杂度

正好 count 次调用 f 和 proj。

异常

2) 在执行过程中:
  • 如果并行化所需的临时内存资源不可用,则会抛出std::bad_alloc异常。
  • 如果通过算法参数访问对象时抛出未捕获的异常,其行为由执行策略决定(对于标准策略,会调用std::terminate)。

注解

若投影返回可变引用,则f可能修改目标范围中的元素。

可能的实现

struct for_each_n_fn
{
    template<std::input_iterator I, class Proj = std::identity,
             std::indirectly_unary_invocable<std::projected<I, Proj>> Fun>
    constexpr for_each_n_result<I, Fun>
        operator()(I first, std::iter_difference_t<I> count,
                   Fun fun, Proj proj = Proj{}) const
    {
        for (; count-- > 0; ++first)
            std::invoke(fun, std::invoke(proj, *first));
        return {std::move(first), std::move(fun)};
    }
};

inline constexpr for_each_n_fn for_each_n{};

示例

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <string_view>

struct P
{
    int first;
    char second;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const P& p)
    {
        return os << '{' << p.first << ",'" << p.second << "'}";
    }
};

auto print = [](std::string_view name, const auto& v)
{
    std::cout << name << ": ";
    for (auto n = v.size(); const auto& e : v)
        std::cout << e << (--n ? ", " : "\n");
};

int main()
{
    std::array a {1, 2, 3, 4, 5};
    print("a", a);
    // Negate first three numbers:
    std::ranges::for_each_n(a.begin(), 3, [](auto& n) { n *= -1; });
    print("a", a);
    
    std::array s { P{1,'a'}, P{2, 'b'}, P{3, 'c'}, P{4, 'd'} };
    print("s", s);
    // Negate data members “P::first” using projection:
    std::ranges::for_each_n(s.begin(), 2, [](auto& x) { x *= -1; }, &P::first);
    print("s", s);
    // Capitalize data members “P::second” using projection:
    std::ranges::for_each_n(s.begin(), 3, [](auto& c) { c -= 'a' - 'A'; }, &P::second);
    print("s", s);
}

输出:

a: 1, 2, 3, 4, 5
a: -1, -2, -3, 4, 5
s: {1,'a'}, {2,'b'}, {3,'c'}, {4,'d'}
s: {-1,'a'}, {-2,'b'}, {3,'c'}, {4,'d'}
s: {-1,'A'}, {-2,'B'}, {3,'C'}, {4,'d'}

参阅

将一个函数对象应用于序列的前 N 个元素
(函数模板)
将一元函数对象应用于范围
中的元素(函数模板 & 算法函数对象)
范围-for循环(C++11) 在范围内执行循环