std::ranges::replace_copy() 算法

自 C++20 起

简化

// (1)
constexpr replace_copy_result<I, O>
    replace_copy( I first, S last, O result, const T1& old_value, const T2& new_value,
                  Proj proj = {} );

// (2)
constexpr replace_copy_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
    replace_copy( R&& r, O result, 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::input_iterator
• S - std::sentinel_for<I>
• O - std::output_iterator<const T2&>
• R - std::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_copyable<I, O>
  && indirect_binary_predicate<ranges::equal_to, projected<I, Proj>, const T1*>
• (2):

  indirectly_copyable<ranges::iterator_t<R>, O>
  && 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,
  std::output_iterator<const T2&> O,
  class Proj = std::identity
>
requires std::indirectly_copyable<I, O> &&
         std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
             std::projected<I, Proj>, const T1*>
constexpr replace_copy_result<I, O>
    replace_copy( I first, S last, O result, const T1& old_value, const T2& new_value,
                  Proj proj = {} );

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

辅助类型定义如下：

template< class I, class O >
using replace_copy_result = ranges::in_out_result<I, O>;

• (1) 将元素从源范围 [first; last) 复制到从 result 开始的目标范围，并将所有等于 old_value 的元素替换为 new_value。

  使用 std::invoke(proj, *(first + (i - result))) 进行比较。

• (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。

未定义行为

行为未定义

如果源范围和目标范围重叠。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

first last	要复制的元素范围。
r	要复制的元素范围。
result	目标范围的开头。
old_value	要替换的元素的值。
new_value	用作替换的值。
proj	要应用于元素的投影。

返回值

{
  last,
  result + N
}

其中 N 是源范围的大小。

复杂度

给定 N 为

• (1) - ranges::distance(first, last)
• (2) - ranges::distance(r)

在用 proj 投影后，精确进行 N 次比较。

异常

(无)

可能的实现

replace_copy(1) 和 replace_copy(2)

struct replace_copy_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class T1, class T2,
             std::output_iterator<const T2&> O, class Proj = std::identity>
    requires std::indirectly_copyable<I, O> &&
             std::indirect_binary_predicate<ranges::equal_to,
                 std::projected<I, Proj>, const T1*>
    constexpr ranges::replace_copy_result<I, O>
        operator()(I first, S last, O result, const T1& old_value, const T2& new_value,
                   Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first, ++result)
            *result = (std::invoke(proj, *first) == old_value) ? new_value : *first;
        return {std::move(first), std::move(result)};
    }

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

inline constexpr replace_copy_fn replace_copy {};

示例

Main.cpp

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

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

    std::vector<int> o;

    std::array p {1, 6, 1, 6, 1, 6};
    o.resize(p.size());
    print("p", p);
    std::ranges::replace_copy(p, o.begin(), 6, 9);
    print("o", o);

    std::array q {1, 2, 3, 6, 7, 8, 4, 5};
    o.resize(q.size());
    print("q", q);
    std::ranges::replace_copy_if(q, o.begin(), [](int x) { return 5 < x; }, 5);
    print("o", o);
}

输出

p: 1 6 1 6 1 6 
o: 1 9 1 9 1 9 
q: 1 2 3 6 7 8 4 5 
o: 1 2 3 5 5 5 4 5