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

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Definiert im Header <algorithm>
Aufrufsignatur
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T,
          /* indirectly-binary-left-foldable */<T, I> F >
constexpr /* see description */
    fold_left_with_iter( I first, S last, T init, F f );
(1) (seit C++23)
(bis C++26)
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 /* see description */
    fold_left_with_iter( I first, S last, T init, F f );
(seit C++26)
template< ranges::input_range R, class T,
          /* indirectly-binary-left-foldable */
              <T, ranges::iterator_t<R>> F >
constexpr /* see description */
    fold_left_with_iter( R&& r, T init, F f );
(2) (seit C++23)
(bis C++26)
template< ranges::input_range R, class T = ranges::range_value_t<R>,
          /* indirectly-binary-left-foldable */
              <T, ranges::iterator_t<R>> F >
constexpr /* see description */
    fold_left_with_iter( R&& r, T init, F f );
(seit C++26)
Hilfskonzepte
template< class F, class T, class I >
concept /* indirectly-binary-left-foldable */ = /* see description */;
(3) (nur zur Veranschaulichung*)
Hilfs-Klassenschablone
template< class I, class T >
using fold_left_with_iter_result = ranges::in_value_result<I, T>;
(4) (seit C++23)

Links-faltet die Elemente des gegebenen Bereichs, d.h. gibt das Ergebnis der Auswertung des Kettenausdrucks zurück:
f(f(f(f(init, x1), x2), ...), xn), wobei x1, x2, ..., xn die Elemente des Bereichs sind.

Informell verhält sich ranges::fold_left_with_iter wie die Überladung von std::accumulate, die ein binäres Prädikat akzeptiert.

Das Verhalten ist undefiniert, wenn [first, last) kein gültiger Bereich ist.

1) Der Bereich ist [first, last).
2) Wie (1), außer dass r als Bereich verwendet wird, als ob ranges::begin(r) als first und ranges::end(r) als last verwendet würde.
3) Entspricht:
Hilfskonzepte
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) (nur zur Veranschaulichung*)
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) (nur zur Veranschaulichung*)
4) Der Typalias des Rückgabewerts. Siehe Abschnitt "Rückgabewert" für Details.

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell bekannt als Niebloids), das heißt:

Parameter

first, last - das Iterator-Sentinel-Paar, das den Bereich der zu faltenden Elemente definiert
r - der Bereich der zu faltenden Elemente
init - der Anfangswert der Faltung
f - das binäre Funktionsobjekt

Rückgabewert

Sei U = std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>.

1) Ein Objekt vom Typ ranges::fold_left_with_iter_result<I, U>.
  • Das Element ranges::in_value_result::in enthält einen Iterator zum Ende des Bereichs.
  • Das Element ranges::in_value_result::value enthält das Ergebnis der Links-faltung des gegebenen Bereichs über f.
Wenn der Bereich leer ist, wird der Rückgabewert durch einen Ausdruck erhalten, der return {std::move(first), U(std::move(init))}; entspricht.
2) Wie (1), außer dass der Rückgabetyp ranges::fold_left_with_iter_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, U> ist.

Mögliche Implementierungen

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;

Komplexität

Genau ranges::distance(first, last) Anwendungen des Funktionsobjekts f.

Anmerkungen

Die folgende Tabelle vergleicht alle eingeschränkten Faltalgorithmen:

Faltfunktionstemplate Beginnt mit Anfangswert Rückgabetyp
ranges::fold_left links init U
ranges::fold_left_first links erstes Element std::optional<U>
ranges::fold_right rechts init U
ranges::fold_right_last rechts letztes Element std::optional<U>
ranges::fold_left_with_iter links init

(1) ranges::in_value_result<I, U>

(2) ranges::in_value_result<BR, U>,

wobei BR = ranges::borrowed_iterator_t<R>

ranges::fold_left_first_with_iter links erstes Element

(1) ranges::in_value_result<I, std::optional<U>>

(2) ranges::in_value_result<BR, std::optional<U>>

wobei BR = ranges::borrowed_iterator_t<R>

Feature-Test-Makro Wert Std Funktion
__cpp_lib_ranges_fold 202207L (C++23) std::ranges Faltalgorithmen
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403L (C++26) Listeninitialisierung für Algorithmen (1,2)

Beispiel

#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());
    
    // Get the product of the std::pair::second of all pairs in the vector:
    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);
    
    // Use a program defined function object (lambda-expression):
    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}));
}

Referenzen

  • C++23-Standard (ISO/IEC 14882:2024):
  • 27.6.18 Falten [alg.fold]

Siehe auch

faltet einen Bereich von Elementen links
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
faltet einen Bereich von Elementen links unter Verwendung des ersten Elements als Anfangswert
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
faltet einen Bereich von Elementen rechts
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
faltet einen Bereich von Elementen rechts unter Verwendung des letzten Elements als Anfangswert
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
faltet einen Bereich von Elementen links unter Verwendung des ersten Elements als Anfangswert und gibt ein Paar (Iterator, optional) zurück
(Algorithmus-Funktionsobjekt)
summiert oder faltet einen Bereich von Elementen
(Funktionstemplate)
(C++17)
ähnlich std::accumulate, außer ohne Reihenfolge
(Funktionstemplate)