为什么 range::for_each 返回该函数？

Question

传统的std::for_each返回函数作为标准只需要根据[alg.foreach]Function满足Cpp17MoveConstructible：

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template<class InputIterator, class Function>\n  constexpr Function for_each(InputIterator first, InputIterator last, Function f);\n

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前提条件：Function满足Cpp17MoveConstructible要求。

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[注意：\xe2\x80\x82Function不需要满足Cpp17CopyConstructible的要求。尾注]

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这是合理的，因为用户可能希望在调用后重用该函数。

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的并行版本for_each没有返回：

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template<class ExecutionPolicy, class ForwardIterator, class Function>\n  void for_each(ExecutionPolicy&& exec,\n                ForwardIterator first, ForwardIterator last,\n                Function f);\n

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前提条件：Function满足Cpp17CopyConstructible要求。

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这是因为标准要求Function满足Cpp17CopyConstructible，因此不需要返回该函数，因为用户可以根据需要在调用方自由创建副本。

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我注意到ranges::for_each它还返回该函数：

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template<input_iterator I, sentinel_for<I> S, class Proj = identity,\n         indirectly_unary_invocable<projected<I, Proj>> Fun>\n  constexpr ranges::for_each_result<I, Fun>\n    ranges::for_each(I first, S last, Fun f, Proj proj = {});\n

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然而，函数签名已经要求Fun满足indirectly_unary_invocable，这已经保证了它是可复制构造的。

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问题是，为什么ranges::for_each仍然返回该函数？这样做有什么意义？

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Answer 1

它返回函子，因为这允许在当时使用有状态函子进行一些巧妙的技巧（我认为是在 C++98 中）。现在您不会经常看到这些，因为 lambda 通常更简单。

这是一个例子：

#include <algorithm>
#include <iostream>

struct EvenCounter
{
    int count;

    EvenCounter() : count(0) {}

    void operator()(int x)
    {
        if (x % 2 == 0)
            count++;
    }
};

int main()
{
    int array[] = {1,2,3,4,5};
    int num_even = std::for_each(array, array+5, EvenCounter()).count;
    std::cout << num_even << '\n';
}

这是合理的，因为用户可能希望在调用后重用该函数。

我认为这里的逻辑是倒退的。该函数不需要可复制，只是因为没有理由for_each复制它。

如果您有一个不可复制（甚至不可移动）的函数，您可以通过引用传递它std::ref以避免复制/移动，因此您不会从将函数返回给您的算法中获得任何好处。

C++98 中没有std::ref，但也没有移动语义，因此for_each一开始就无法使用不可复制的函子。

Answer 2

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问题是，为什么ranges::for_each仍然返回该函数？这样做有什么意义？

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这里的答案很简单：所有算法要么（a）返回与（例如，，等）std::ranges::meow相同的东西，要么（b）另外返回新的高级输入迭代器（例如，如果返回有用的话）。从技术上讲，一些返回值的函数（例如，）也可能从返回结束迭代器中受益，但这对这些函数来说是一个巨大的人体工程学打击，所以这种情况没有发生。std::meowcountfindcopycount

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值得注意的是，它们要么 (a) 保留，要么 (b) 添加到现有的返回类型。

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没有人愿意仔细检查并实际更改算法的返回类型，并在 Ranges 已经完成的大量工作之上做出额外的设计决策。正如我们最喜欢的猫已经指出的那样，std::for_each在 C++11 中返回函数对象本身已经是不必要的，因为std::ref如果您确实想要的话，您可以通过简单地使用来完成有状态的事情 - 但似乎不值得弃用这一点更改std::for_each为 return ，然后加倍地认为，成为一个在行为上与其对应算法实际上不同的^\xe2\x80\xa0算法void似乎并不值得。std::ranges::for_eachstd::

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^\xe2\x80\xa0好吧，从技术上讲并不是唯一的。std::ranges::copy指定发生了多少次迭代器增量而std::copy没有发生。我在今年的 CppNow 演讲中碰巧谈到了这一点：take(5).

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