std::transform_reduce
| Определено в заголовке <numeric>
|
||
template< class InputIt1, class InputIt2, class T >
T transform_reduce( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
InputIt2 first2, T init );
|
(1) | (начиная с C++17) (constexpr начиная с C++20) |
template< class ExecutionPolicy,
class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T >
T transform_reduce( ExecutionPolicy&& policy,
ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1,
ForwardIt2 first2, T init );
|
(2) | (начиная с C++17) |
template< class InputIt1, class InputIt2, class T,
class BinaryOp1, class BinaryOp2 >
T transform_reduce( InputIt1 first1, InputIt1 last1,
InputIt2 first2, T init,
BinaryOp1 reduce, BinaryOp2 transform );
|
(3) | (начиная с C++17) (constexpr начиная с C++20) |
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 reduce, BinaryOp2 transform );
|
(4) | (начиная с C++17) |
template< class InputIt, class T,
class BinaryOp, class UnaryOp >
T transform_reduce( InputIt first, InputIt last, T init,
BinaryOp reduce, UnaryOp transform );
|
(5) | (начиная с C++17) (constexpr начиная с C++20) |
template< class ExecutionPolicy,
class ForwardIt, class T,
class BinaryOp, class UnaryOp >
T transform_reduce( ExecutionPolicy&& policy,
ForwardIt first, ForwardIt last, T init,
BinaryOp reduce, UnaryOp transform );
|
(6) | (начиная с C++17) |
transform_reduce(first1, last1, first2, init,
std::plus<>(), std::multiplies<>())
transform к каждой паре элементов из диапазонов [first1, last1) и диапазона std::distance(first1, last1) элементов, начиная с first2, и уменьшает результаты (возможно, переставленные и объединённые неопределённым образом) вместе с начальным значением init с помощью reduce.reduce не является ассоциативной или коммутативной (например, сложение с плавающей запятой).T, программа считается некорректной:
reduce(init, init)reduce(init, transform(*first1, *first2))reduce(transform(*first1, *first2), init)reduce(transform(*first1, *first2), transform(*first1, *first2))
last2 это std::distance(first1, last1)-й следующий итератор от first2. Если выполняется любое из следующих условий, поведение не определено:
Tне является MoveConstructible.transformилиreduceизменяет любой элемент[first1,last1)или[first2,last2).transformилиreduceделает недействительным любой итератор или поддиапазон[first1,last1]или[first2,last2].
transform к каждому элементу в диапазоне [first, last) и уменьшает результаты (возможно, переставленные и объединённые неопределённым образом) вместе с начальным значением init с помощью reduce.reduce не является ассоциативной или коммутативной (например, сложение с плавающей запятой).T, программа считается некорректной:
reduce(init, init)reduce(init, transform(*first))reduce(transform(*first), init)reduce(transform(*first), transform(*first))
Tне является MoveConstructible.transformилиreduceизменяет любой элемент[first,last).transformилиreduceделает недействительным любой итератор или поддиапазон[first,last].
policy.true:
|
|
(до C++20) |
|
|
(начиная с C++20) |
Параметры
| first1, last1 | - | пара итераторов, определяющих диапазон элементов, принимаемых в качестве левого операнда transform |
| first2 | - | начало диапазона элементов, принимаемых в качестве правого операнда transform |
| first, last | - | пара итераторов, определяющих диапазон элементов, принимаемых в качестве операнда transform |
| init | - | начальное значение обобщённой суммы |
| policy | - | политика выполнения, которую следует использовать |
| reduce | - | бинарный FunctionObject , который будет применён в неопределённом порядке к результатам transform , результатам других reduce и init . |
| transform | - | унарный или бинарный FunctionObject , который будет применён к каждому элементу входного диапазона(ов). Тип возвращаемого значения должен быть допустимым в качестве входных данных для reduce . |
| Требования к типам | ||
-
InputIt1, InputIt2, InputIt
должны удовлетворять требованиям
LegacyInputIterator
.
|
||
-
ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt
должны удовлетворять требованиям
LegacyForwardIterator
.
|
||
Возвращаемое значение
Обобщённая сумма группы элементов над бинарной операцией binary_op определяется следующим образом:
- Если группа содержит только один элемент, сумма равна значению этого элемента.
- В противном случае выполняет следующие операции в указанном порядке:
- Берёт любые два элемента elem1 и elem2 из группы.
- Вычисляет binary_op ( elem1, elem2 ) и возвращает результат обратно в группу.
- Повторяет шаги 1 и 2 до тех пор, пока в группе не останется только один элемент.
Сложность
Дано N как std:: distance ( first1, last1 ) (или std:: distance ( first, last ) для перегрузок (5,6) ):
Исключения
Перегрузки с параметром шаблона с именем
ExecutionPolicy
сообщают об ошибках следующим образом:
-
Если выполнение функции, вызванной как часть алгоритма, выбрасывает исключение и
ExecutionPolicyявляется одним из стандартных политик , std::terminate вызывается. Для любой другойExecutionPolicyповедение определяется реализацией. - Если алгоритму не удается выделить память, std::bad_alloc выбрасывается.
Примечания
transform никогда не применяется к init .
Если first == last или first1 == last1 , возвращается init без изменений.
Пример
transform_reduce
может использоваться для распараллеливания
std::inner_product
. Некоторые системы могут требовать дополнительной поддержки для получения преимуществ параллельного выполнения. Например, на GNU/Linux необходимо установить
Intel TBB
и предоставить компилятору gcc/clang опцию
-
ltbb
.
#if PARALLEL #include <execution> #define PAR std::execution::par, #else #define PAR #endif #include <algorithm> #include <functional> #include <iostream> #include <iterator> #include <locale> #include <numeric> #include <vector> // to parallelize non-associate accumulative operation, you'd better choose // transform_reduce instead of reduce; e.g., a + b * b != b + a * a void print_sum_squared(long const num) { std::cout.imbue(std::locale{"en_US.UTF8"}); std::cout << "num = " << num << '\n'; // create an immutable vector filled with pattern: 1,2,3,4, 1,2,3,4 ... const std::vector<long> v{[n = num * 4] { std::vector<long> v; v.reserve(n); std::generate_n(std::back_inserter(v), n, [i = 0]() mutable { return 1 + i++ % 4; }); return v; }()}; auto squared_sum = [](auto sum, auto val) { return sum + val * val; }; auto sum1 = std::accumulate(v.cbegin(), v.cend(), 0L, squared_sum); std::cout << "accumulate(): " << sum1 << '\n'; auto sum2 = std::reduce(PAR v.cbegin(), v.cend(), 0L, squared_sum); std::cout << "reduce(): " << sum2 << '\n'; auto sum3 = std::transform_reduce(PAR v.cbegin(), v.cend(), 0L, std::plus{}, [](auto val) { return val * val; }); std::cout << "transform_reduce(): " << sum3 << "\n\n"; } int main() { print_sum_squared(1); print_sum_squared(1'000); print_sum_squared(1'000'000); }
Возможный вывод:
num = 1 accumulate(): 30 reduce(): 30 transform_reduce(): 30 num = 1,000 accumulate(): 30,000 reduce(): -7,025,681,278,312,630,348 transform_reduce(): 30,000 num = 1,000,000 accumulate(): 30,000,000 reduce(): -5,314,886,882,370,003,032 transform_reduce(): 30,000,000 // Compile-options for parallel execution on POSIX: // g++ -O2 -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic -DPARALLEL ./example.cpp -ltbb -o tr; ./tr
См. также
| суммирует или свертывает диапазон элементов (шаблон функции) | |
| применяет функцию к диапазону элементов, сохраняя результаты в целевой диапазон (шаблон функции & функциональный объект алгоритма) | |
(C++20) |
|
(C++17) |
аналогичен std::accumulate, но без гарантии порядка (шаблон функции) |