std:: transform

From cppreference.net

定义于头文件 `<algorithm>`
template < class InputIt, class OutputIt, class UnaryOp > OutputIt transform ( InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOp unary_op ) ;	(1)	(自 C++20 起为 constexpr)
template < class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class UnaryOp > ForwardIt2 transform ( ExecutionPolicy && policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 d_first, UnaryOp unary_op ) ;	(2)	(自 C++17 起)
template < class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class BinaryOp > OutputIt transform ( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, OutputIt d_first, BinaryOp binary_op ) ;	(3)	(自 C++20 起为 constexpr)
template < class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class ForwardIt3, class BinaryOp > ForwardIt3 transform ( ExecutionPolicy && policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, ForwardIt3 d_first, BinaryOp binary_op ) ;	(4)	(自 C++17 起)

std::transform 将给定函数应用于给定输入范围的元素，并将结果存储在从 d_first 开始的输出范围中。

1) 一元操作 unary_op 被应用于范围

first1

last1

中的元素。

如果 unary_op 使以下任意范围内的迭代器失效或修改元素，则行为未定义：

[ first1 , last1 ] 。
从 d_first 开始的 std:: distance ( first1, last1 ) + 1 个元素的区间。

3) 二元操作 binary_op 被应用于两个范围内的元素对：

first1

last1

以及从 first2 起始的、包含 std:: distance ( first1, last1 ) 个元素的另一个范围。

如果 binary_op 使迭代器失效或修改以下任意范围内的元素，则行为未定义：

[ first1 , last1 ] 。
从 first2 开始的 std:: distance ( first1, last1 ) + 1 个元素的范围。
从 d_first 开始的 std:: distance ( first1, last1 ) + 1 个元素的范围。

2,4) 与 (1,3) 相同，但根据 policy 执行。

这些重载仅在满足以下所有条件时参与重载决议：

std:: is_execution_policy_v < std:: decay_t < ExecutionPolicy >> 为 true 。	(C++20 前)
std:: is_execution_policy_v < std:: remove_cvref_t < ExecutionPolicy >> 为 true 。	(C++20 起)

first1, last1	-	定义待转换元素源范围的迭代器对
first2	-	第二个待转换元素范围的起始位置，仅适用于版本3,4
d_first	-	目标范围的起始位置，可等于 first1 或 first2
policy	-	使用的执行策略
unary_op	-	将应用的一元操作函数对象函数签名应等价于： Ret fun ( const Type & a ) ; 签名无需包含 const & 。类型 Type 必须满足： InputIt 类型的对象可解引用并隐式转换为 Type 。类型 Ret 必须满足： OutputIt 类型的对象可解引用并赋以 Ret 类型的值。
binary_op	-	将应用的二元操作函数对象函数签名应等价于： Ret fun ( const Type1 & a, const Type2 & b ) ; 签名无需包含 const & 。类型 Type1 和 Type2 必须满足： InputIt1 和 InputIt2 类型的对象可分别解引用并隐式转换为 Type1 和 Type2 。类型 Ret 必须满足： OutputIt 类型的对象可解引用并赋以 Ret 类型的值。
类型要求
- `InputIt, InputIt1, InputIt2` 必须满足 LegacyInputIterator 的要求。
- `OutputIt` 必须满足 LegacyOutputIterator 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt3` 必须满足 LegacyForwardIterator 的要求。

返回值

指向最后一个被转换元素之后位置的输出迭代器。

复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std:: distance ( first1, last1 ) ：

1,2) 精确应用

N

次 unary_op 。

3,4) 恰好应用 binary_op

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 。

可能实现

transform (1)

template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryOp>
constexpr //< since C++20
OutputIt transform(InputIt first1, InputIt last1,
                   OutputIt d_first, UnaryOp unary_op)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first, ++first1)
        *d_first = unary_op(*first1);
    return d_first;
}

transform (3)

template<class InputIt1, class InputIt2, 
         class OutputIt, class BinaryOp>
constexpr //< since C++20
OutputIt transform(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,
                   OutputIt d_first, BinaryOp binary_op)
{
    for (; first1 != last1; ++d_first, ++first1, ++first2)
        *d_first = binary_op(*first1, *first2);
    return d_first;
}

注释

std::transform 不保证按顺序应用 unary_op 或 binary_op 。若需要按顺序对序列应用函数，或应用会修改序列元素的函数，应使用 std::for_each 。

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
void print_ordinals(const std::vector<unsigned>& ordinals)
{
    std::cout << "ordinals: ";
    for (unsigned ord : ordinals)
        std::cout << std::setw(3) << ord << ' ';
    std::cout << '\n';
}
char to_uppercase(unsigned char c)
{
    return std::toupper(c);
}
void to_uppercase_inplace(char& c)
{
    c = to_uppercase(c);
}
void unary_transform_example(std::string& hello, std::string world)
{
    // 原地转换字符串为大写
    std::transform(hello.cbegin(), hello.cend(), hello.begin(), to_uppercase);
    std::cout << "hello = " << std::quoted(hello) << '\n';
    // for_each 版本（参见上方注释）
    std::for_each(world.begin(), world.end(), to_uppercase_inplace);
    std::cout << "world = " << std::quoted(world) << '\n';
}
void binary_transform_example(std::vector<unsigned> ordinals)
{
    // 将数字转换为双倍值
    print_ordinals(ordinals);
    std::transform(ordinals.cbegin(), ordinals.cend(), ordinals.cbegin(),
                   ordinals.begin(), std::plus<>{});
    print_ordinals(ordinals);
}
int main()
{
    std::string hello("hello");
    unary_transform_example(hello, "world");
    std::vector<unsigned> ordinals;
    std::copy(hello.cbegin(), hello.cend(), std::back_inserter(ordinals));
    binary_transform_example(std::move(ordinals));
}

输出：

hello = "HELLO"
world = "WORLD"
ordinals:  72  69  76  76  79 
ordinals: 144 138 152 152 158

缺陷报告

下列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 242	C++98	unary_op 和 binary_op 不能具有副作用	它们不能修改所涉及的区间

参见

for_each	对范围内的元素应用一元函数对象 (函数模板)
ranges::transform (C++20)	对元素范围应用函数 (算法函数对象)

Compiler support
Freestanding and hosted
Language
Standard library
Standard library headers
Named requirements
Feature test macros (C++20)
Language support library
Concepts library (C++20)
Diagnostics library
Memory management library
Metaprogramming library (C++11)
General utilities library
Containers library
Iterators library
Ranges library (C++20)
Algorithms library
Strings library
Text processing library
Numerics library
Date and time library
Input/output library
Filesystem library (C++17)
Concurrency support library (C++11)
Execution control library (C++26)
Technical specifications
Symbols index
External libraries

cppreference.net

Namespaces

Variants

std:: transform

目录

参数

返回值

复杂度

异常

可能实现

注释

示例

缺陷报告

参见