std::transform_reduce

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有制约算法： std::ranges::copy, std::ranges::sort, ...
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(C++11)
(C++11)
(C++17)

排列
数值运算
(C++17)
transform_reduce
(C++17)
C 库
 
定义于头文件 <numeric>
(1)
template<class InputIt1, class InputIt2, class T>
T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init);
 (C++17 起)
(C++20 前)
template<class InputIt1, class InputIt2, class T>
constexpr T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init);
 (C++20 起)
(2)
template <class InputIt1, class InputIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2>

T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,

                   T init, BinaryOp1 binary_op1, BinaryOp2 binary_op2);
 (C++17 起)
(C++20 前)
template <class InputIt1, class InputIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2>

constexpr T transform_reduce(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2,

                             T init, BinaryOp1 binary_op1, BinaryOp2 binary_op2);
 (C++20 起)
(3)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp>

T transform_reduce(InputIt first, InputIt last,

                   T init, BinaryOp binop, UnaryOp unary_op);
 (C++17 起)
(C++20 前)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp>

constexpr T transform_reduce(InputIt first, InputIt last,

                             T init, BinaryOp binop, UnaryOp unary_op);
 (C++20 起)
template<class ExecutionPolicy,

         class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T>
T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy,

                   ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, T init);
 (4) (C++17 起)
template<class ExecutionPolicy,

         class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2>
T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy,
                   ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2,

                   T init, BinaryOp1 binary_op1, BinaryOp2 binary_op2);
 (5) (C++17 起)
template<class ExecutionPolicy,

         class ForwardIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp>
T transform_reduce(ExecutionPolicy&& policy,
                   ForwardIt first, ForwardIt last,

                   T init, BinaryOp binary_op, UnaryOp unary_op);
 (6) (C++17 起)
1) 等价于 transform_reduce(first1, last1, first2, init, std::plus<>(), std::multiplies<>()); ，默认的 std::inner_product 的等效并行版本
2) 应用 binary_op2 到来自范围 [first; last) 和始于 first2 的范围的每对元素，并在 binary_op1 上与初始值 init 一同规约结果（可以以未指定行为重排聚合）
3) 应用 unary_op 到范围 [first; last) 中的每个元素，并在 binary_op 上与初始值 init 一同规约结果（可以以未指定行为重排聚合）。
4-6) 同 (1-3) ，但按照 policy 执行。这些重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> (C++20 前)std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> (C++20 起) 为 true 才参与重载决议。

若 binary_op/binary_op2 为非交换或非结合则行为不确定。

若 unary_op 、 binary_op 、 binary_op1 或 binary_op2 修改输入范围中的任何元素或非法化范围中的任何迭代器，含尾迭代器，则行为未定义。

参数

first, last - 要应用算法的元素范围
init - 广义和的初始值
policy - 使用的执行策略，细节见执行策略。
unary_op - 将应用于输入范围的每个元素的一元函数对象 (FunctionObject) 。返回类型必须可为 binary_op 的输入所接受
binary_op - 将以未指定顺序应用于 unary_op 的结果、其他 binary_op 的结果和 init 的二元函数对象 (FunctionObject) 。
类型要求
-
为使用重载 (3,6) ， T 必须满足可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。且表达式 binary_op(init, unary_op(*first)) 、 binary_op(unary_op(*first), init) 、 binary_op(init, init) 和 binary_op(unary_op(*first), unary_op(*first)) 的结果必须可转换为 T
-
为使用重载 (2,5) ， T 必须满足可移动构造 (MoveConstructible) 的要求。且表达式 binary_op1(init, binary_op2(*first1, *first2)) 、 binary_op1(binary_op2(*first1, *first2), init) 、 binary_op1(init, init) 和 binary_op1(binary_op2(*first1, *first2), binary_op2(*first1, *first2)) 的结果必须可转换为 T
-
InputIt 必须满足遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
-
ForwardIt 必须满足遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。

返回值

2) init 和 binary_op2(*first,*first2) 、 binary_op2(*(first+1),*(first2+1)) ……在 binary_op1 上的广义和
3) init 和 unary_op(*first) 、 unary_op(*(first+1)) …… unary_op(*(last-1)) 在 binary_op 上的广义和，

其中广义和 GSUM(op, a
1, ..., a
N) 定义如下：

  • 若 N=1 ，则为 a
    1
  • 若 N > 1 ，则为 op(GSUM(op, b
    1    , ..., b
    K    ), GSUM(op, b
    M    , ..., b
    N    ))     ，其中
  • b
    1    , ..., b
    N     可以是 a1, ..., aN 的任意重排，若
  • 1 < K+1 = M ≤ N

换言之， unary_op 或 binary_op1 的结果能以任意顺序组合排列。

复杂度

1,2,4,5) 各使用 O(last1 - first1) 次 binary_op1 和 binary_op2 。
3,6) 各使用 O(last - first) 次 unary_op 和 binary_op 。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
  • 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

注解

在一元-二元重载 (3,6) 中， unary_op 不应用到 init

若 first == last 或 first1 == last1 ，则返回不修改的 init

示例

transform_reduce 能用于并行化的 std::inner_product ：

运行此代码
#include <vector>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <execution>
 
int main()
{
    std::vector<double> xvalues(10007, 1.0), yvalues(10007, 1.0);
 
    double result = std::transform_reduce(
        std::execution::par,
        xvalues.begin(), xvalues.end(),
        yvalues.begin(), 0.0
    );
    std::cout << result << '\n';
}

输出： 

10007

参阅

 对一个范围内的元素求和
(函数模板)
将一个函数应用于某一范围的各个元素，并在目标范围存储结果
(函数模板)
(C++17)
 类似 std::accumulate，但不依序执行
(函数模板)