std::transform 和 std::for_each 有什么区别？

Question

两者都可用于将函数应用于一系列元素。

高层次：

std::for_each 忽略函数的 return 值，并且保证执行顺序。
std::transform 将 return 值分配给迭代器，并执行不保证执行顺序。

你什么时候更喜欢使用一个而不是另一个？有什么微妙的注意事项吗？

Answer 1

使用std::tranform的真实例子是当你想将字符串转换为大写时，你可以这样写代码：

std::transform(s.begin(), s.end(), std::back_inserter(out), ::toupper);

如果你想用 std::for_each 达到同样的效果，比如：

std::for_each(s.begin(), s.end(), ::toupper);

它不会将其转换为大写字符串

Answer 2

std::transform 等同于 map。这个想法是对两个迭代器之间的每个元素应用一个函数，并获得一个不同的容器，该容器由应用这种函数产生的元素组成。您可能希望将其用于例如将对象的数据成员投影到新容器中。下面用std::transform把一个std::string的容器转换成一个std::size_t的容器。

std::vector<std::string> names = {"hi", "test", "foo"};
std::vector<std::size_t> name_sizes;

std::transform(names.begin(), names.end(), std::back_inserter(name_sizes), [](const std::string& name) { return name.size();});

另一方面，您执行 std::for_each 是为了唯一的副作用。换句话说，std::for_each 非常类似于普通的基于范围的 for 循环。

返回字符串示例：

std::for_each(name_sizes.begin(), name_sizes.end(), [](std::size_t name_size) {
    std::cout << name_size << std::endl;
});

确实，从 C++11 开始，使用基于范围的 for 循环的简洁符号可以实现相同的目的：

for (std::size_t name_size: name_sizes) {
    std::cout << name_size << std::endl;
}

Answer 3

您的高级概览

std::for_each ignores the return value of the function and guarantees order of execution.

std::transform assigns the return value to the iterator, and does not guarantee the order of execution.

几乎涵盖了它。

另一种看待它的方式（比另一个更喜欢一个）；

操作的结果（return 值）重要吗？
对每个元素的操作都是没有return值的成员方法吗？
是否有两个输入范围？

还有一件事要记住（微妙的警告）是 C++11 之前和之后 std::transform 的操作要求的变化（来自en.cppreference.com);

在 C++11 之前，它们需要 "not have any side effects"、
在 C++11 之后，这改为 "must not invalidate any iterators, including the end iterators, or modify any elements of the ranges involved"

基本上这些都是为了允许未确定的执行顺序。

我什么时候用一个代替另一个？

如果我想操作一个范围内的每个元素，那么我使用for_each。如果我必须从每个元素计算一些东西，那么我会使用 transform。 当使用 for_each 和 transform 时，我通常将它们与 lambda 配对。

也就是说，我发现自从 C++11 中基于范围的 for 循环和 lambda 出现以来，我目前对传统 for_each 的使用有所减少（for (element : range) ).我发现它的语法和实现非常自然（但你在这里的里程会有所不同）并且更直观地适合某些用例。

Answer 4

虽然问题已经得到解答，但我相信这个例子会进一步阐明差异。

for_each属于非修改STL操作，意味着这些操作不会改变集合的元素或集合本身。因此，for_each 返回的 值始终被忽略，不会分配给集合元素 。尽管如此，仍然可以修改集合的元素，例如，当使用引用将元素传递给 f 函数时。应避免这种行为，因为它不符合 STL 原则。

相比之下，transform函数属于修改STL操作并将给定的谓词（unary_op或binary_op）应用于一个或多个集合并将结果存储在另一个集合中。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <functional>
using namespace std;

void printer(int i) {
        cout << i << ", ";
}
int main() {
    int mynumbers[] = { 1, 2, 3, 4 };
    vector<int> v(mynumbers, mynumbers + 4);

    for_each(v.begin(), v.end(), negate<int>());//no effect as returned value of UnaryFunction negate() is ignored.
    for_each(v.begin(), v.end(), printer);      //guarantees order

    cout << endl;

    transform(v.begin(), v.end(), v.begin(), negate<int>());//negates elements correctly
    for_each(v.begin(), v.end(), printer);
    return 0;
}

这将打印：

1, 2, 3, 4, 
-1, -2, -3, -4,

std::transform 和 std::for_each 有什么区别？

What is the difference between std::transform and std::for_each?

c++

stl-algorithm

c++11