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std::ranges::transform, std::ranges::unary_transform_result, std::ranges::binary_transform_result

ja.cppreference.net より
 
 
アルゴリズムライブラリ
制約付きアルゴリズムと ranges 上のアルゴリズム (C++20)
制約付きアルゴリズム、例: ranges::copy, ranges::sort, ...
ソートと関連操作
分割操作
(C++11)    

ソート操作
二分探索操作
(分割された範囲に対する)
集合操作 (ソート済み範囲に対する)
マージ操作 (ソート済み範囲に対する)
ヒープ操作
最小値/最大値操作
(C++11)
(C++17)
辞書順比較操作
順列操作


 
制約付きアルゴリズム
このメニュー内のすべての名前は名前空間 std::ranges
非変更シーケンス操作
変更シーケンス操作
分割操作
ソート操作
二分探索操作 (ソート済み範囲に対する)
       
       
集合操作 (ソート済み範囲に対する)
ヒープ操作
最小値/最大値操作
       
       
順列操作
fold 操作
数値操作
(C++23)            
未初期化記憶域に対する操作
戻り値の型
 
ヘッダ <algorithm>
で定義されます。
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
                                  std::indirect_result_t<F&, std::projected<I, Proj>>>
constexpr unary_transform_result<I, O>
    transform( I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {} );
呼び出しシグネチャ (1)
template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>>
constexpr unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
    transform( R&& r, O result, F op, Proj proj = {} );
(C++20 以降) (2)
template< std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
          std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
          std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&,
                                    std::projected<I1, Proj1>,
                                    std::projected<I2, Proj2>>>
constexpr binary_transform_result<I1, I2, O>
    transform( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result,
               F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(C++20 以降) (3)
template< ranges::input_range R1,
          ranges::input_range R2,
          std::weakly_incrementable O,
          std::copy_constructible F,
          class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
requires std::indirectly_writable<O,
             std::indirect_result_t<F&,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                 std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>>
constexpr binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                  ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
    transform( R1&& r1, R2&& r2, O result, F binary_op,
               Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} );
(C++20 以降) (4)
(C++20 以降)
template< class I, class O >
using unary_transform_result = ranges::in_out_result<I, O>;
ヘルパー型 (5)
template< class I1, class I2, class O >
using binary_transform_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>;
(C++20 以降) (6)

(C++20 以降)resultで始まる別の範囲に、与えられた関数を範囲に適用し、その結果を格納します。

1) 単項演算 op が、範囲 [first1, last1) によって定義される範囲に適用されます (射影 proj で投影した後)。
2) (1) と同じですが、r をソース範囲として使用する点が異なります。あたかも ranges::begin(r) を first として、ranges::end(r) を last として使用するかのようです。
3) 二項演算 binary_op が、2 つの範囲からの要素のペアに適用されます。1 つは [first1, last1) によって定義され、もう 1 つは [first2, last2) によって定義されます (それぞれ射影 proj1 と proj2 で投影した後)。
4) (3) と同じですが、r1 を最初のソース範囲として使用する点が異なります。あたかも ranges::begin(r1) を first1 として、ranges::end(r1) を last1 として使用するかのようです。同様に r2 についても同様です。

このページで説明されている関数のようなエンティティは、アルゴリズム関数オブジェクト (非公式には niebloid として知られています) であり、つまり:

パラメータ

first1, last1 - 変換対象の最初の要素範囲を定義するイテレータ-センチネルペア
r, r1 - 変換対象の最初の要素範囲
first2, last2 - 変換対象の2番目の要素範囲を定義するイテレータ-センチネルペア
r2 - 変換対象の2番目の要素範囲
result - 出力先範囲の先頭。 first1 または first2 と等しくてもよい
op, binary_op - 投影された要素に適用する操作
proj1 - 最初の範囲の要素に適用する投影
proj2 - 2番目の範囲の要素に適用する投影

戻り値

1,2) A unary_transform_result は、 last と等しい入力イテレータと、最後に変換された要素の次の要素を指す出力イテレータを含む。
3,4) A binary_transform_result は、範囲 [ first1 , last1 ) および [ first2 , last2 ) から最後に変換された要素への入力イテレータを、それぞれ in1 および in2 として、そして最後に変換された要素の次を指す出力イテレータを out として保持します。

計算量

1,2) 厳密に ranges:: distance ( first1, last1 ) 回の op および proj の適用。
3,4) 厳密に ranges:: min ( ranges:: distance ( first1, last1 ) , ranges:: distance ( first2, last2 ) ) 回の binary_op および射影の適用。

実装例

struct transform_fn
{
    // 最初のバージョン
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible

(注:指定された条件により、HTMLタグ・属性は翻訳せず、C++固有用語も翻訳していません。テキスト部分が既に英語の専門用語のみであるため、翻訳対象となる自然言語テキストが存在しません) F, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O, std::indirect_result_t<F&,
                                                                std::projected<I, Proj>>>
    constexpr ranges::unary_transform_result<I, O>
        operator()(I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first1 != last1; ++first1, (void)++result)
            *result = std::invoke(op, std::invoke(proj, *first1));
        return {std::move(first1), std::move(result)};
    }
    // 第二バージョン
    template<ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible

(注:元のテキストはC++の概念名「std::copy_constructible」であり、HTMLタグとC++固有の用語は翻訳対象外のため、出力は入力と同一となります) F, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>>
    constexpr ranges::unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
        operator()(R&& r, O result, F op, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(result),
                       std::move(op), std::move(proj));
    }
    // 第三バージョン
    template<std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
             std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
             std::weakly_incrementable O,
             std::copy_constructible F,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&,
                                        std::projected<I1, Proj1>,
                                        std::projected<I2, Proj2>>>
    constexpr ranges::binary_transform_result<I1, I2, O>
        operator()(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result,
                   F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        for (; first1 != last1 && first2 != last2;
             ++first1, (void)++first2, (void)++result)
            *result = std::invoke(binary_op,
                                  std::invoke(proj1, *first1),
                                  std::invoke(proj2, *first2));
        return {std::move(first1), std::move(first2), std::move(result)};
    }
    // 第四バージョン
    template<ranges::input_range R1, ranges::input_range R2,
             std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F,
             class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<O,
                 std::indirect_result_t<F&,
                     std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                     std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>>
    constexpr ranges::binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                              ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
        operator()(R1&& r1, R2&& r2, O result,
                   F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1),
                       ranges::begin(r2), ranges::end(r2),
                       std::move(result), std::move(binary_op),
                       std::move(proj1), std::move(proj2));
    }
};
inline constexpr transform_fn transform;

注記

ranges::transform は op または binary_op の順序保証された適用を保証しません。順序通りに関数をシーケンスに適用する場合、またはシーケンスの要素を変更する関数を適用する場合は、 ranges::for_each を使用してください。

例

以下のコードは ranges::transform を使用して、 std::toupper 関数を用いて文字列をその場で大文字に変換し、その後各 char をその序数値に変換します。 次に、射影を伴う ranges::transform を使用して、 std:: vector < Foo > の要素を std::string に変換して埋めます。

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
int main()
{
    std::string s{"hello"};
    auto op = [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); };
    namespace ranges = std::ranges;
    // 文字列をその場で大文字化
    ranges::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), op );
    std::vector<std::size_t> ordinals;
    // 各charをsize_tに変換
    ranges::transform(s, std::back_inserter(ordinals),
                      [](unsigned char c) -> std::size_t { return c; });
    std::cout << s << ':';
    for (auto ord : ordinals)
        std::cout << ' ' << ord;
    // 各序数を2倍
    ranges::transform(ordinals, ordinals, ordinals.begin(), std::plus{});
    std::cout << '\n';
    for (auto ord : ordinals)
        std::cout << ord << ' ';
    std::cout << '\n';
    struct Foo { char bar; };
    const std::vector<Foo> f = {{'h'},{'e'},{'l'},{'l'},{'o'}};
    std::string result;
    // 射影してから大文字化
    ranges::transform(f, std::back_inserter(result), op, &Foo::bar);
    std::cout << result << '\n';
}

出力:

HELLO: 72 69 76 76 79
144 138 152 152 158
HELLO

関連項目

単項 関数オブジェクト を レンジ の要素に適用する
(アルゴリズム関数オブジェクト)
各要素に変換関数を適用するシーケンスの view
(クラステンプレート) (レンジアダプタオブジェクト)
要素のレンジに関数を適用し、結果を宛先レンジに格納する
(関数テンプレート)