std::transform 是c++ algorithm头文件中的函数,用于对容器元素进行转换。它支持一元和二元操作,通过Lambda、函数或函数对象将输入范围的元素处理后写入目标容器,常用于平方、大小写转换、序列相加等场景,使用时需确保目标容器空间足够。

在C++中,std::transform 是 algorithm 头文件提供的一个非常实用的算法函数,用于对容器中的元素进行转换操作。它可以将一个范围内的元素通过指定的操作(函数或Lambda表达式)转换后输出到另一个容器中。
基本语法
std::transform 有两种常用形式:
- 一元操作(单个输入序列)
- 二元操作(两个输入序列)
一元变换原型:
template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation> OutputIt transform(InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op);
二元变换原型:
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template<class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class BinaryOperation> OutputIt transform(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op);
使用示例:将vector中每个元素平方
下面展示如何用 std::transform 将一个整数容器中的每个元素平方并存入另一个容器。
#include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <iterator> <p>int main() { std::vector<int> input = {1, 2, 3, 4, 5}; std::vector<int> output(input.size()); // 预分配空间</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>std::transform(input.begin(), input.end(), output.begin(), [](int x) { return x * x; }); for (int val : output) { std::cout << val << " "; } // 输出: 1 4 9 16 25
}
注意:目标容器必须有足够的空间,否则行为未定义。可以用 resize() 或初始化时指定大小。
使用自定义函数或函数对象
除了Lambda,也可以使用普通函数或函数对象:
int square(int x) { return x * x; } <p>// 调用方式: std::transform(input.begin(), input.end(), output.begin(), square);</p>
或者使用函数对象(仿函数):
struct Square { int operator()(int x) const { return x * x; } }; <p>std::transform(input.begin(), input.end(), output.begin(), Square{});</p>
处理字符串:转大写
常用于字符处理,比如将字符串中所有字母转为大写:
#include <string> #include <cctype> <p>std::string str = "hello world"; std::string upper(str.size(), ' ');</p><p>std::transform(str.begin(), str.end(), upper.begin(), ::toupper);</p><p>std::cout << upper; // 输出: HELLO WORLD</p>
这里使用了C标准库函数 ::toupper,注意要包含 <cctype>。
双容器操作:对应元素相加
当需要两个输入序列时,可以使用二元版本:
std::vector<int> a = {1, 2, 3}; std::vector<int> b = {4, 5, 6}; std::vector<int> result(a.size()); <p>std::transform(a.begin(), a.end(), b.begin(), result.begin(), [](int x, int y) { return x + y; }); // result: {5, 7, 9}</p>
注意:第二个序列也要有足够元素,避免越界。
基本上就这些。std::transform 提供了一种简洁、安全且高效的方式替代手写循环,是现代c++编程中推荐使用的惯用法。


