std::ranges::replace() 算法

自 C++20 起

简化

// (1)
constexpr I
    replace( I first, S last, const T1& old_value, const T2& new_value,
             Proj proj = {} );

// (2)
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    replace( R&& r, const T1& old_value, const T2& new_value, Proj proj = {} );

参数类型是泛型的，并具有以下约束

• I - std::permutable
• S - std::sentinel_for<I>
• R - std::ranges::input_range
• T1 - (无)
• T2 - (无)
• Proj - (无)

对于所有重载，Proj 模板参数的默认类型为 std::identity。

此外，每个重载都有以下约束

• (1):

  indirectly_writable<I, const T2&>
  && indirect_binary_predicate<ranges::equal_to, projected<I, Proj>, const T1*>
• (2):

  indirectly_writable<ranges::iterator_t<R>, const T2&>
  && indirect_binary_predicate<ranges::equal_to, projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T1*>

（为方便阅读，此处省略了 std:: 命名空间）

详细

// (1)
template<
  std::input_iterator I,
  std::sentinel_for<I> S,
  class T1,
  class T2,
  class Proj = std::identity
>
  requires std::indirectly_writable<I, const T2&> &&
           std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
            std::projected<I, Proj>, const T1*>
constexpr I
    replace( I first, S last, const T1& old_value, const T2& new_value,
             Proj proj = {} );

// (2)
template<
  ranges::input_range R,
  class T1,
  class T2,
  class Proj = std::identity
>
requires std::indirectly_writable<ranges::iterator_t<R>, const T2&> &&
         std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
             std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T1*>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    replace( R&& r, const T1& old_value, const T2& new_value, Proj proj = {} );

• (1) 使用 std::invoke(proj, *i) == old_value 进行比较，将所有等于 old_value 的元素替换为 new_value。

• (2) 与 (1) 相同，但使用 r 作为源范围，如同使用 ranges::begin(r) 作为 first 和 ranges::end(r) 作为 last。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

first last	要处理的元素范围。
r	要处理的元素范围。
old_value	要搜索和替换的值。
new_value	用作替换的值。
proj	应用于元素的投影。

返回值

一个等于 last 的迭代器。

复杂度

精确地对投影 proj 进行 ranges::distance(first, last) 次应用。

异常

(无)

可能的实现

replace(1)

struct replace_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T1, class T2,
             class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<I, const T2&> && std::indirect_binary_predicate<
                 ranges::equal_to, std::projected<I, Proj>, const T1*>
    constexpr I
        operator()(I first, S last, const T1& old_value, const T2& new_value,
                   Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first)
            if (old_value == std::invoke(proj, *first))
                *first = new_value;
        return first;
    }

    template<ranges::input_range R, class T1, class T2, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_writable<ranges::iterator_t<R>, const T2&> &&
             std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
             std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>, const T1*>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
        operator()(R&& r, const T1& old_value, const T2& new_value, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), old_value,
                       new_value, std::move(proj));
    }
};

inline constexpr replace_fn replace {};

备注

因为该算法通过引用接受 old_value 和 new_value，如果它们中的任何一个是范围 [first; last) 中元素的引用，则可能会出现意外行为。

示例

Main.cpp

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>

int main()
{
    auto print = [](const auto& v)
    {
        for (const auto& e : v)
            std::cout << e << ' ';
        std::cout << '\n';
    };

    std::array p {1, 6, 1, 6, 1, 6};
    print(p);
    std::ranges::replace(p, 6, 9);
    print(p);

    std::array q {1, 2, 3, 6, 7, 8, 4, 5};
    print(q);
    std::ranges::replace_if(q, [](int x) { return 5 < x; }, 5);
    print(q);
}

输出

1 6 1 6 1 6
1 9 1 9 1 9
1 2 3 6 7 8 4 5
1 2 3 5 5 5 4 5