为什么std :: for_each(from,to,function)返回函数？

Question

我刚刚读了std :: for_each的代码:

template<class InputIterator, class Function>
Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f)
{
  for ( ; first!=last; ++first ) f(*first);
  return f;
}

并且无法看到此模板函数返回输入函数的任何充分理由.有没有人有任何关于这将有用的例子？

Answer 1

它允许您在函数中累积状态,然后将其返回到您的调用代码.例如,你的函数(作为一个函子类)可以有一个成员int来计算它被调用的次数.

这是一个包含一些示例的页面:http://xenon.arcticus.com/c-morsels-std-for-each-functors-member-variables

Answer 2

这可能是亚历克斯·斯捷潘诺夫有函数式编程范式,但你会发现,无论std::accumulate和std::for_each按值传递围绕它们的操作数(该功能,累计值),而不是引用.从而:

class MyFunctor
{
   Y val;
   public:
     MyFunctor() : val() {}

     void operator()( X const& x )
     {
        // do something to modify val based on x
     }

     Y getValue() const { return val; }   
};

现在,如果你尝试:

MyFunctor f;
for_each( coll.begin(), coll.end(), f );
Y y = f.getValue();

它不起作用,因为for_each一直在处理副本f.当然,你可以拥有一个shared_ptr<Y>内部实例,因此它指向同一个实例.您还可以在MyFunctor中创建val作为引用,在循环外创建它并将其传递给MyFunctor.

但是这种语言可以让你做到:

Y y = for_each( coll.begin(), coll.end(), MyFunctor() ).getValue();

一切都很好,很方便.

要做同样的std::accumulate事情就像这样:

class MyFunctor2
{
public:
      Y operator()( Y y, X const& x ) const
      {
         //    create a new Y based on the old one and x
        ...
      }
};

Y y = std::accumulate( coll.begin(), coll.end(), Y(), MyFunctor2() );

您可以使用函数(或在C++ 11中使用lambda)而不是函子.请注意,这里的仿函数没有状态,并且将初始化对象作为参数传递,这可以是临时的.

现在我们知道Y是可复制的.在Y上std::accumulate使用by value,而不是就地修改.顺便提一下,当就地修改确实更有效时,有一种解决方法,无需编写新算法(例如使用+ =或引用修改的accumulate2),使用以下函数签名:

Y * func( Y* py, X const & ); // function modifies *py in-place then returns py

然后打电话:

Y y;
std::accumulate( coll.begin(), coll.end(), &y, func );

我们"知道"返回值将是&y.如果我们想在一个地方访问Y的成员,我们可以利用这个,例如

Y y;
Z z = std::accumulate( coll.begin(), coll.end(), &y, func )->getZ();

顺便提一下,复制for_each和复制的主要区别在于复制accumulate/复制的数量.有了for_each将会为你的仿函数至多2个副本:一个作为参数传入的功能和一个在返回.我说"最多",因为返回值优化可以减少这些副本中的第二个.随着accumulate它复制集合中的每个元素,即O(N)而不是恒定的时间.因此,如果副本的价格相当昂贵,那么仿函数中的双重副本将不会成为在大型集合中迭代少量的主要费用,而对于累积它将是(并且建议将是指针黑客).