# std::ranges::transform, std::ranges::unary_transform_result, std::ranges::binary_transfor_result

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定义于头文件 `<algorithm>` |  |
调用签名 |  |
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_writable<O, std::indirect_result_t<F&, std::projected<I, Proj>>> constexpr ranges::unary_transform_result<I, O> transform( I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {} ); | (1) | (C++20 起)
template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F, class Proj = std::identity > requires std::indirectly_writable< O, std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>> constexpr ranges::unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O> transform( R&& r, O result, F op, Proj proj = {} ); | (2) | (C++20 起)
template< std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1, std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2, std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F, class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity > requires std::indirectly_writable< O, std::indirect_result_t<F&, std::projected<I1, Proj1>, std::projected<I2, Proj2>>> constexpr ranges::binary_transform_result<I1, I2, O> transform( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result, F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} ); | (3) | (C++20 起)
template< std::input_range R1, std::input_range R2, std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F, class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity > requires std::indirectly_writable< O, std::indirect_result_t< F&, std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj>, std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj>>> constexpr ranges::binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>, ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O> transform( R1&& r1, R2&& r2, O result, F binary_op, Proj proj = {} ); | (4) | (C++20 起)
辅助类型 |  |
template < class I, class O > using unary_transform_result = ranges::in_out_result<I, O>; | (5) | (C++20 起)
template < class I1, class I2, class O > using binary_transform_result = ranges::in_in_out_result<I1, I2, O>; | (6) | (C++20 起)

`ranges::transform` 应用给定的函数到范围并存储结果于始于 `result` 的另一范围。

1) 应用一元运算 `op` 到 `[first1, last1)` 所定义的范围（在以投影 `proj` 投影后）。
2) 同 (1) ，但以 `r` 为源范围，如同以 ranges::begin(r) 为 `first` 并以 ranges::end(r) 为 `last` 。
3) 应用二元运算 `binary_op` 到来自二个范围的元素：一个由 `[first1, last1)` 定义而另一个由 `[first2, last2)` 定义（在分别以投影 `proj1` 与 `proj2` 投影后）。
4) 同 (3) ，但以 `r1` 为第一源范围，如同以 ranges::begin(r1) 为 `first1` 并以 ranges::end(r1) 为 `last1` ，而对 `r2` 也类似。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid ，即：

- 调用它们中的任何一者时不可指定显式模板实参。
- 它们无一对实参依赖查找可见。
- 在通常无限定查找寻找函数调用运算符左侧的名称找到它们之一时，它禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或以某些特殊编译器扩展实现。

### 参数

first1, last1 | - | 要变换的元素范围
r, r1 | - | 要变换的元素范围 {{par | first2, last2 |要变换的第二元素范围}
r2 | - | 要变换的第二元素范围
result | - | 目标范围的起始，可以等于 `first1` 或 `first2`
op, binary_op | - | 应用到投影后元素的操作
proj1 | - | 应用到第一范围中的元素的投影
proj2 | - | 应用到第二范围中的元素的投影

### 返回值

1-2) `unary_transform_result` ，含有等于 `last` 的输入迭代器与指向最后变换元素后一元素的输出迭代器。
3-4) `binary_transform_result` ，含有分别作为 `in1` 与 `in2` 的指向来自范围 `[first1, last1)` 与 `[first2, last2)` 的最后变换元素的输入迭代器，与作为 `out` 的指向最后变换元素后一元素的输出迭代器。

### 复杂度

1-2) 准确应用 last1 - first1 次 `op` 与 `proj` 。
3-4) 准确应用 min(last1 - first1, last2 - first2) 次 `binary_op` 与投影。

### 可能的实现

    struct transform_fn {
      template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,
                std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
      requires std::indirectly_writable<O, std::indirect_result_t<F&, std::projected<I, Proj>>>
      constexpr ranges::unary_transform_result<I, O>
        operator()( I first1, S last1, O result, F op, Proj proj = {} ) const
      {
          for (; first1 != last1; ++first1, (void)++result) {
              *result = std::invoke(op, std::invoke(proj, *first1));
          }

          return {first1, result};
      }

      template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,
                std::copy_constructible F, class Proj = std::identity >
      requires std::indirectly_writable<
                   O,
                   std::indirect_result_t<F&, std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>>>
      constexpr ranges::unary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
        operator()( R&& r, O result, F op, Proj proj = {} ) const
      {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), result, std::ref(proj));
      }

      template< std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
                std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
                std::weakly_incrementable O,
                std::copy_constructible F,
                class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
      requires std::indirectly_writable<
                   O,
                   std::indirect_result_t<F&,
                                          std::projected<I1, Proj1>,
                                          std::projected<I2, Proj2>>>
      constexpr ranges::binary_transform_result<I1, I2, O>
        operator()( I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2, O result,
                    F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} ) const
      {
        for (; first1 != last1 && first2 != last2; ++first1, (void)++first2, (void)++result) {
          *result = std::invoke(binary_op,
                                std::invoke(proj1, *first1),
                                std::invoke(proj2, *first2));
        }

        return {first1, first2, result};
      }

      template< ranges::input_range R1, ranges::input_range R2,
                std::weakly_incrementable O, std::copy_constructible F,
                class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity >
      requires std::indirectly_writable<
                   O,
                   std::projected<ranges::iterator_t<R1>, Proj1>,
                   std::projected<ranges::iterator_t<R2>, Proj2>>>
      constexpr ranges::binary_transform_result<ranges::borrowed_iterator_t<R1>,
                                                ranges::borrowed_iterator_t<R2>, O>
        operator()( R1&& r1, R2&& r2, O result,
                    F binary_op, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {} ) const
      {
        return (*this)(ranges::begin(r1), ranges::end(r1),
                       ranges::begin(r2), ranges::end(r2),
                       result, std::ref(binary_op),
                       std::ref(proj1), std::ref(proj2));
      }
    };

    inline constexpr transform_fn transform;

### 注解

`std::ranges::transform` 不保证按顺序应用 `op` 或 `binary_op` 。为按顺序应用函数导序列或应用修改元素的函数到序列，请用 std::ranges::for_each 。

### 示例

下列代码用 `transform` 以 `toupper` 函数原地转换为大写然后变换每个 `char` 为其序数值：

    #include <algorithm>
    #include <cctype>
    #include <functional>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <vector>

    int main()
    {
        std::string s("hello");

        namespace ranges = std::ranges;

        ranges::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(),
                       [](unsigned char c) -> unsigned char { return std::toupper(c); });

        std::vector<std::size_t> ordinals;
        ranges::transform(s, std::back_inserter(ordinals),
                          [](unsigned char c) -> std::size_t { return c; });

        std::cout << s << ':';
        for (auto ord : ordinals) {
           std::cout << ' ' << ord;
        }

        ranges::transform(ordinals, ordinals, ordinals.begin(), std::plus{});

        std::cout << '\n';
        for (auto ord : ordinals) {
           std::cout << ord << ' ';
        }
        std::cout << '\n';
    }

输出：

    HELLO: 72 69 76 76 79
    144 138 152 152 158

### 参阅

ranges::for_each (C++20) | 应用函数到范围中的元素 (niebloid)
ranges::transform_view views::transform (C++20) | 对序列的每个元素应用某个变换函数的 `view` (类模板) (范围适配器对象)
transform | 将一个函数应用于某一范围的各个元素，并在目标范围存储结果 (函数模板)