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std::ranges::fold_left

Von cppreference.com
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fold_left
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Operationen auf uninitialisiertem Speicher
Rückgabetypen
 
Definiert in Header <algorithm>
Aufruf-Signatur
(1)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T,

          /* indirectly-binary-left-foldable */<T, I> F >

constexpr auto fold_left( I first, S last, T init, F f );
(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 auto fold_left( I first, S last, T init, F f );
(seit C++26)
(2)
template< ranges::input_range R, class T,

          /* indirectly-binary-left-foldable */
              <T, ranges::iterator_t<R>> F >

constexpr auto fold_left( R&& r, T init, F f );
(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 auto fold_left( 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 Exposition*)

Links (higher-order function) [Fold (higher-order function)] 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 Elemente des Bereichs sind.

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

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

1) Der Bereich ist [firstlast). Äquivalent zu return ranges::fold_left_with_iter(std::move(first), last, std::move(init), f).value.
2) Wie (1), mit der Ausnahme, dass r als Bereich verwendet wird, als ob mit ranges::begin(r) als first und ranges::end(r) als last.
3) Äquivalent zu
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 Exposition*)
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 Exposition*)

Die auf dieser Seite beschriebenen funktionsähnlichen Entitäten sind Algorithmus-Funktionsobjekte (informell als niebloids bekannt), d.h.

Inhalt

[edit] 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 Funktions-Objekt

[edit] Rückgabewert

Ein Objekt vom Typ U, das das Ergebnis der linken Faltung des gegebenen Bereichs über f enthält, wobei U äquivalent zu std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>> ist.

Wenn der Bereich leer ist, wird U(std::move(init)) zurückgegeben.

[edit] Mögliche Implementierungen

struct fold_left_fn
{
    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
    {
        using U = std::decay_t<std::invoke_result_t<F&, T, std::iter_reference_t<I>>>;
        if (first == last)
            return 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 std::move(accum);
    }
 
    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 (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(init), std::ref(f));
    }
};
 
inline constexpr fold_left_fn fold_left;

[edit] Komplexität

Genau ranges::distance(first, last) Anwendungen des Funktions-Objekts f.

[edit] Anmerkungen

Die folgende Tabelle vergleicht alle eingeschränkten Faltungsalgorithmen

Faltungs-Funktionstemplate Beginnt von Anfangswert Rückgabetyp
ranges::fold_left left init U
ranges::fold_left_first left erstes Element std::optional<U>
ranges::fold_right right init U
ranges::fold_right_last right letztes Element std::optional<U>
ranges::fold_left_with_iter left init

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

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

wobei BR ranges::borrowed_iterator_t<R> ist

ranges::fold_left_first_with_iter left 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> ist

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

[edit] Beispiel

#include <algorithm>
#include <complex>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
 
int main()
{
    namespace ranges = std::ranges;
 
    std::vector v{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
 
    int sum = ranges::fold_left(v.begin(), v.end(), 0, std::plus<int>()); // (1)
    std::cout << "sum: " << sum << '\n';
 
    int mul = ranges::fold_left(v, 1, std::multiplies<int>()); // (2)
    std::cout << "mul: " << mul << '\n';
 
    // 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}};
    float sec = ranges::fold_left
    (
        data | ranges::views::values, 2.0f, std::multiplies<>()
    );
    std::cout << "sec: " << sec << '\n';
 
    // use a program defined function object (lambda-expression):
    std::string str = ranges::fold_left
    (
        v, "A", [](std::string s, int x) { return s + ':' + std::to_string(x); }
    );
    std::cout << "str: " << str << '\n';
 
    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(nums, {7, 0}, std::multiplies{}); // (2)
    #else
        auto res = ranges::fold_left(nums, CD{7, 0}, std::multiplies{}); // (2)
    #endif
    std::cout << "res: " << res << '\n';
}

Ausgabe

sum: 36
mul: 40320
sec: 42
str: A:1:2:3:4:5:6:7:8
res: (42,42)

[edit] Referenzen

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

[edit] Siehe auch

Faltet einen Elementbereich von links unter Verwendung des ersten Elements als Anfangswert
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Faltet einen Elementbereich von rechts
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Faltet einen Elementbereich von rechts unter Verwendung des letzten Elements als Anfangswert
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Faltet einen Elementbereich von links und gibt ein Paar (Iterator, Wert) zurück
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
Faltet einen Elementbereich von links unter Verwendung des ersten Elements als Anfangswert und gibt ein Paar (Iterator, optional) zurück
(Algorithmus-Funktionsobjekt)[edit]
summiert oder faltet eine Reihe von Elementen
(Funktionstemplate) [bearbeiten]
(C++17)
ähnlich wie std::accumulate, aber nicht-sequenziell
(Funktionstemplate) [bearbeiten]