std::transform_reduce

 

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受约束算法及范围上的算法 (C++20)
受约束算法： std::ranges::copy, std::ranges::sort, ...
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)	execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
不修改序列的操作
all_ofany_ofnone_of (C++11)(C++11)(C++11) for_each for_each_n (C++17)	countcount_if mismatch equal adjacent_find	search search_n lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20)	findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of
修改序列的操作
copycopy_if (C++11) copy_n (C++11) copy_backward move (C++11) move_backward (C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) transform	fill fill_n generate generate_n swap iter_swap swap_ranges sample (C++17)	removeremove_if replacereplace_if reverse rotate unique random_shuffle (C++17 前)	remove_copyremove_copy_if replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy shuffle (C++11)
Partitioning operations
is_partitioned (C++11) partition_point (C++11)	partition partition_copy (C++11)	stable_partition
划分操作
is_partitioned (C++11) partition_point (C++11)	partition partition_copy (C++11)	stable_partition
排序操作
is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11)	sort stable_sort	partial_sort partial_sort_copy	nth_element
二分搜索操作
lower_bound	upper_bound	binary_search	equal_range
集合操作（在已排序范围上）
merge inplace_merge	set_difference set_intersection	set_symmetric_difference set_union	includes
堆操作
is_heap (C++11) is_heap_until (C++11)	make_heap sort_heap	push_heap pop_heap
最小/最大操作
max max_element	min min_element	minmax (C++11) minmax_element (C++11)	clamp (C++17)
排列
is_permutation (C++11)	next_permutation	prev_permutation
数值运算
iota (C++11) inner_product adjacent_difference	accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17)
未初始化存储上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17) uninitialized_fill	uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)
C 库
qsort	bsearch

 

在标头 <numeric> 定义
	(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。这些重载只有在

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)

是 true 时才会参与重载决议。

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 必须符合可移动构造 (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 必须符合可移动构造 (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 必须符合老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
- ForwardIt 必须符合老式向前迭代器 (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：

• 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
• 如果算法无法分配内存，那么抛出 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

accumulate	对一个范围内的元素求和 (函数模板)
transform	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)
reduce (C++17)	类似 std::accumulate，但不依序执行 (函数模板)