std::ranges::fold_left_with_iter, std::ranges::fold_left_with_iter_result

 

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受約束算法及範圍上的算法 (C++20)
包含算法例如 ranges::copy, ranges::sort, ...
執行策略 (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 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                   (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列的操作 複製操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交換操作 swap iter_swap swap_ranges 變換操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 順序變更操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 採樣操作 sample (C++17)	排序和相關操作 劃分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作（在已劃分範圍上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（在有序範圍上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 歸併操作（在有序範圍上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比較操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 庫 qsort bsearch
數值運算
iota (C++11)                        inner_product adjacent_difference accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)   exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
在未初始化內存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)      uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受約束算法

本菜單中的所有名字均屬於命名空間 std::ranges

不修改序列的操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列的操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

劃分操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分搜索操作（在有序範圍上）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（在有序範圍上）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

摺疊操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

數值操作 iota (C++23)             隨機數生成 generate_random (C++26)

未初始化存儲上的操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

返回類型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

在標頭 <algorithm> 定義
調用簽名
	(1)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T,           /* indirectly-binary-left-foldable */<T, I> F > constexpr /* 見描述 */     fold_left_with_iter( I first, S last, T init, F f );			(C++23 起) (C++26 前)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S,           class T = std::iter_value_t<I>,           /* indirectly-binary-left-foldable */<T, I> F > constexpr /* 見描述 */     fold_left_with_iter( I first, S last, T init, F f );			(C++26 起)
		(2)
template< ranges::input_range R, class T,           /* indirectly-binary-left-foldable */               <T, ranges::iterator_t<R>> F > constexpr /* 見描述 */     fold_left_with_iter( R&& r, T init, F f );				(C++23 起) (C++26 前)
template< ranges::input_range R, class T = ranges::range_value_t<R>,           /* indirectly-binary-left-foldable */               <T, ranges::iterator_t<R>> F > constexpr /* 見描述 */     fold_left_with_iter( R&& r, T init, F f );				(C++26 起)
輔助概念
template< class F, class T, class I > concept /* indirectly-binary-left-foldable */ = /* 見描述 */;			(3)	(僅用於闡述*)
輔助類模板
template< class I, class T > using fold_left_with_iter_result = ranges::in_value_result<I, T>;			(4)	(C++23 起)

左摺疊給定範圍的元素，當 x1, x2, ..., xn 為範圍內元素時返回鏈式表達式 f(f(f(f(init, x1), x2), ...), xn) 的求值結果。

非正式的說，ranges::fold_left_with_iter 的行為類似 std::accumulate 接受二元謂詞的重載。

如果 [first, last) 不是有效範圍則行為未定義。

1) 範圍為 [first, last)。

2) 同 (1)，但使用 r 作為其範圍，如同使用 ranges::begin(r) 作為 first 且使用 ranges::end(r) 作為 last。

3) 等價於：

輔助概念
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>>>;	(3A)	(僅用於闡述*)
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>>>>;	(3B)	(僅用於闡述*)

4) 返回類型的別名，詳情見「返回值」。

此頁面上描述的函數式實體是算法函數對象（非正式地稱為 niebloid），即：

• 調用它們中的任何一個時不能顯式指定模板實參。
• 它們都不對實參依賴查找可見。
• 在通過函數調用運算符左側的名字進行無限定查找，找到它們之一時，禁止實參依賴查找。

參數

first, last	-	要摺疊的元素範圍的迭代器-哨位對
r	-	應用摺疊的範圍
init	-	摺疊的初值
f	-	二元函數對象

返回值

令 U 為 std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>。

1) 對象類型 ranges::fold_left_with_iter_result<I, U>。

• 成員 ranges::in_value_result::in 持有範圍尾部的迭代器。
• 成員 ranges::in_value_result::value 持有給定範圍內執行 f 的左摺疊的結果。

如果範圍為空，經過表達式獲得的返回值等價於 return {std::move(first), U(std::move(init))};。

2) 除返回值為 ranges::fold_left_with_iter_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, U> 外同 (1)。

可能的實現

class fold_left_with_iter_fn { template<class O, class I, class S, class T, class F> constexpr auto impl(I&& first, S&& last, T&& init, F f) const { using U = std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>; using Ret = ranges::fold_left_with_iter_result<O, U>; if (first == last) return Ret{std::move(first), U(std::move(init))}; U accum = std::invoke(f, std::move(init), *first); for (++first; first != last; ++first) accum = std::invoke(f, std::move(accum), *first); return Ret{std::move(first), std::move(accum)}; } public: template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T = std::iter_value_t<I>, /* indirectly-binary-left-foldable */<T, I> F> constexpr auto operator()(I first, S last, T init, F f) const { return impl<I>(std::move(first), std::move(last), std::move(init), std::ref(f)); }   template<ranges::input_range R, class T = ranges::range_value_t<R>, /* indirectly-binary-left-foldable */<T, ranges::iterator_t<R>> F> constexpr auto operator()(R&& r, T init, F f) const { return impl<ranges::borrowed_iterator_t<R>> ( ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(init), std::ref(f) ); } };   inline constexpr fold_left_with_iter_fn fold_left_with_iter;

複雜度

準確應用 ranges::distance(first, last) 次函數對象 f。

註解

下表比較了所有受約束的摺疊算法:

摺疊函數模板	始於	初值	返回類型
ranges::fold_left	左側	init	U
ranges::fold_left_first	左側	首元素	std::optional<U>
ranges::fold_right	右側	init	U
ranges::fold_right_last	右側	末元素	std::optional<U>
ranges::fold_left_with_iter	左側	init	(1) ranges::in_value_result<I, U> (2) ranges::in_value_result<BR, U>， 其中 BR 是 ranges::borrowed_iterator_t<R>
ranges::fold_left_first_with_iter	左側	首元素	(1) ranges::in_value_result<I, std::optional<U>> (2) ranges::in_value_result<BR, std::optional<U>> 其中 BR 是 ranges::borrowed_iterator_t<R>

功能特性測試宏	值	標準	功能特性
__cpp_lib_ranges_fold	202207L	(C++23)	std::ranges 摺疊算法
__cpp_lib_algorithm_default_value_type	202403L	(C++26)	算法中的列表初始化 (1,2)

示例

運行此代碼

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <functional>
#include <ranges>
#include <utility>
#include <vector>
 
int main()
{
    namespace ranges = std::ranges;
 
    std::vector v{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
 
    auto sum = ranges::fold_left_with_iter(v.begin(), v.end(), 6, std::plus<int>());
    assert(sum.value == 42);
    assert(sum.in == v.end());
 
    auto mul = ranges::fold_left_with_iter(v, 0X69, std::multiplies<int>());
    assert(mul.value == 4233600);
    assert(mul.in == v.end());
 
    // 获得 vector 中的所有 pair 的 pair::second 的乘积：
    std::vector<std::pair<char, float>> data {{'A', 2.f}, {'B', 3.f}, {'C', 3.5f}};
    auto sec = ranges::fold_left_with_iter
    (
        data | ranges::views::values, 2.0f, std::multiplies<>()
    );
    assert(sec.value == 42);
 
    // 使用程序定义的函数对象（lambda-表达式）：
    auto lambda = [](int x, int y){ return x + 0B110 + y; };
    auto val = ranges::fold_left_with_iter(v, -42, lambda);
    assert(val.value == 42);
    assert(val.in == v.end());
 
    using CD = std::complex<double>;
    std::vector<CD> nums{{1, 1}, {2, 0}, {3, 0}};
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        auto res = ranges::fold_left_with_iter(nums, {7, 0}, std::multiplies{});
    #else
        auto res = ranges::fold_left_with_iter(nums, CD{7, 0}, std::multiplies{});
    #endif
    assert((res.value == CD{42, 42}));
}

引用

• C++23 標準（ISO/IEC 14882:2024）：

• 27.6.18 Fold [alg.fold]

參閱

ranges::fold_left (C++23)	左摺疊範圍中元素 (算法函數對象)
ranges::fold_left_first (C++23)	以首元素為初值左摺疊範圍中元素 (算法函數對象)
ranges::fold_right (C++23)	右摺疊範圍中元素 (算法函數對象)
ranges::fold_right_last (C++23)	以末元素為初值右摺疊範圍中元素 (算法函數對象)
ranges::fold_left_first_with_iter (C++23)	以首元素為初值左摺疊範圍中元素，並返回 pair（迭代器，optional） (算法函數對象)
accumulate	求和或摺疊範圍中元素 (函數模板)
reduce (C++17)	類似 std::accumulate，但不依序執行 (函數模板)