約束式演算法 (自 C++20 起)

 

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外部函式庫

 

演算法函式庫

約束式演算法與範圍上的演算法 (C++20)
受約束的演算法，例如 ranges::copy、ranges::sort...
執行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
非修改性序列操作 批次操作 for_each for_each_n (C++17) 搜尋操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改性序列操作 複製操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交換操作 swap iter_swap swap_ranges 轉換操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 改變順序的操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (直到 C++17)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 取樣操作 sample (C++17)	排序及相關操作 分割操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜尋操作 (於已分割的範圍上) lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作 (針對已排序範圍) includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 合併操作 (於已排序的範圍上) merge inplace_merge 堆積操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比較操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 函式庫 qsort bsearch
數值操作
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初始化記憶體上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受限制演算法

此選單中的所有名稱皆屬於命名空間 std::ranges

非修改性序列操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    包含包含子範圍 (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not 尋找最後一個條件式尋找最後一個條件不符則尋找最後一個 (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改性序列操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

分割操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分搜尋操作 (於已排序範圍)

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作 (針對已排序範圍)

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆積操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

摺疊操作

左摺疊 (C++23) 首次左摺疊 (C++23)   右摺疊 (C++23) 最後右摺疊 (C++23)   帶迭代器的左摺疊 (C++23) 帶迭代器的首次左摺疊 (C++23)

數值操作 iota (C++23)             亂數生成 生成亂數 (C++26)

未初始化儲存上的操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

回傳型別

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

C++20 提供了 std::ranges 命名空間中大多數演算法的約束式版本。在這些演算法中，範圍可以被指定為迭代器-哨兵對，或者單一的range引數，並且支援投影 (projections) 和指向成員的可呼叫物件 (pointer-to-member callables)。此外，大多數演算法的回傳型別已被修改為回傳在演算法執行期間計算出的所有潛在有用資訊。

演算法函式物件

一個演算法函式物件 (AFO)，非正式地稱為niebloid，是一個自訂點物件 (CPO)，它被指定為一個或多個重載函式模板。這些函式模板的名稱指定了對應的演算法函式物件。

對於一個演算法函式物件 o，令 S 為其對應的函式模板集合。那麼對於任何引數序列 args...，o(args...) 與 s(args...) 是表達式等價的，其中對 s 進行名稱查找的結果是重載集合 S。

std::ranges 命名空間中的約束式演算法被定義為演算法函式物件。因此

• 呼叫任何這些實體時，不能指定顯式模板引數列表。
• 它們都不會被 引數依賴查找 所見。
• 當它們中的任何一個被 常規非限定查找 作為函式呼叫運算符左側的名稱時，引數依賴查找 將被抑制。

約束式演算法

定義於標頭檔 <algorithm>
定義於命名空間 std::ranges
非修改性序列操作
ranges::all_ofranges::any_ofranges::none_of (C++20)(C++20)(C++20)	檢查謂詞對範圍中所有、任一或不滿足任何元素是否為 true (演算法函式物件)
ranges::for_each (C++20)	將一元函式物件套用於範圍中的元素 (演算法函式物件)
ranges::for_each_n (C++20)	將函式物件套用於序列的前 N 個元素 (演算法函式物件)
ranges::countranges::count_if (C++20)(C++20)	回傳滿足特定條件的元素數量 (演算法函式物件)
ranges::mismatch (C++20)	尋找兩個範圍第一個不同之處 (演算法函式物件)
ranges::equal (C++20)	確定兩組元素是否相同 (演算法函式物件)
ranges::lexicographical_compare (C++20)	如果一個範圍在字典序上小於另一個，則回傳 true (演算法函式物件)
ranges::findranges::find_ifranges::find_if_not (C++20)(C++20)(C++20)	尋找第一個滿足特定條件的元素 (演算法函式物件)
ranges::find_lastranges::find_last_ifranges::find_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)	尋找最後一個滿足特定條件的元素 (演算法函式物件)
ranges::find_end (C++20)	在特定範圍中尋找最後一個元素序列 (演算法函式物件)
ranges::find_first_of (C++20)	搜尋一組元素中的任何一個 (演算法函式物件)
ranges::adjacent_find (C++20)	尋找前兩個相等的（或滿足給定謂詞的）相鄰項 (演算法函式物件)
ranges::search (C++20)	搜尋某個元素範圍的第一次出現 (演算法函式物件)
ranges::search_n (C++20)	在範圍中搜尋第一個連續出現指定次數之某個元素的位置 (演算法函式物件)
ranges::containsranges::contains_subrange (C++23)(C++23)	檢查範圍是否包含給定的元素或子範圍 (演算法函式物件)
ranges::starts_with (C++23)	檢查一個範圍是否以另一個範圍開始 (演算法函式物件)
ranges::ends_with (C++23)	檢查一個範圍是否以另一個範圍結束 (演算法函式物件)
修改性序列操作
ranges::copyranges::copy_if (C++20)(C++20)	將範圍內的元素複製到新位置 (演算法函式物件)
ranges::copy_n (C++20)	複製若干個元素到新位置 (演算法函式物件)
ranges::copy_backward (C++20)	按逆序複製範圍內的元素 (演算法函式物件)
ranges::move (C++20)	將範圍內的元素移動到新位置 (演算法函式物件)
ranges::move_backward (C++20)	按逆序將範圍內的元素移動到新位置 (演算法函式物件)
ranges::fill (C++20)	為範圍內的元素賦予特定值 (演算法函式物件)
ranges::fill_n (C++20)	為若干個元素賦予一個值 (演算法函式物件)
ranges::transform (C++20)	對範圍內的元素套用一個函式 (演算法函式物件)
ranges::generate (C++20)	將函式的結果儲存在範圍內 (演算法函式物件)
ranges::generate_n (C++20)	儲存 N 次函式呼叫的結果 (演算法函式物件)
ranges::removeranges::remove_if (C++20)(C++20)	移除滿足特定條件的元素 (演算法函式物件)
ranges::remove_copyranges::remove_copy_if (C++20)(C++20)	複製範圍內的元素，並省略滿足特定條件的元素 (演算法函式物件)
ranges::replaceranges::replace_if (C++20)(C++20)	將所有滿足特定條件的值替換為另一個值 (演算法函式物件)
ranges::replace_copyranges::replace_copy_if (C++20)(C++20)	複製範圍，並將滿足特定條件的元素替換為另一個值 (演算法函式物件)
ranges::swap_ranges (C++20)	交換兩個範圍的元素 (演算法函式物件)
ranges::reverse (C++20)	反轉範圍內元素的順序 (演算法函式物件)
ranges::reverse_copy (C++20)	建立範圍的反轉副本 (演算法函式物件)
ranges::rotate (C++20)	旋轉範圍內元素的順序 (演算法函式物件)
ranges::rotate_copy (C++20)	複製並旋轉元素範圍 (演算法函式物件)
ranges::shuffle (C++20)	隨機重新排序範圍內的元素 (演算法函式物件)
ranges::shift_leftranges::shift_right (C++23)	平移範圍中的元素 (演算法函式物件)
ranges::sample (C++20)	從序列中隨機選取 N 個元素 (演算法函式物件)
ranges::unique (C++20)	移除範圍內連續重複的元素 (演算法函式物件)
ranges::unique_copy (C++20)	建立不包含連續重複元素的範圍副本 (演算法函式物件)
分割操作
ranges::is_partitioned (C++20)	確定範圍是否已按給定謂詞分割 (演算法函式物件)
ranges::partition (C++20)	將元素範圍分為兩組 (演算法函式物件)
ranges::partition_copy (C++20)	複製範圍並將元素分為兩組 (演算法函式物件)
ranges::stable_partition (C++20)	在保持相對順序的同時將元素分為兩組 (演算法函式物件)
ranges::partition_point (C++20)	定位已分割範圍的分割點 (演算法函式物件)
排序操作
ranges::is_sorted (C++20)	檢查範圍是否按升序排序 (演算法函式物件)
ranges::is_sorted_until (C++20)	尋找最大的已排序子範圍 (演算法函式物件)
ranges::sort (C++20)	將範圍按升序排序 (演算法函式物件)
ranges::partial_sort (C++20)	對範圍的前 N 個元素進行排序 (演算法函式物件)
ranges::partial_sort_copy (C++20)	複製並部分排序元素範圍 (演算法函式物件)
ranges::stable_sort (C++20)	對元素範圍進行排序，並保持相等元素之間的順序 (演算法函式物件)
ranges::nth_element (C++20)	部分排序給定範圍，確保其按給定元素分割 (演算法函式物件)
二分搜尋操作 (於已排序範圍)
ranges::lower_bound (C++20)	回傳指向第一個不小於給定值之元素的迭代器 (演算法函式物件)
ranges::upper_bound (C++20)	回傳指向第一個大於特定值之元素的迭代器 (演算法函式物件)
ranges::binary_search (C++20)	判斷某元素是否存在於一個部分排序的範圍中 (演算法函式物件)
ranges::equal_range (C++20)	回傳與特定鍵相匹配的元素範圍 (演算法函式物件)
集合操作 (針對已排序範圍)
ranges::merge (C++20)	合併兩個已排序範圍 (演算法函式物件)
ranges::inplace_merge (C++20)	原地合併兩個有序範圍 (演算法函式物件)
ranges::includes (C++20)	如果一個序列是另一個序列的子序列，則回傳 true (演算法函式物件)
ranges::set_difference (C++20)	計算兩個集合之間的差集 (演算法函式物件)
ranges::set_intersection (C++20)	計算兩個集合的交集 (演算法函式物件)
ranges::set_symmetric_difference (C++20)	計算兩個集合的對稱差集 (演算法函式物件)
ranges::set_union (C++20)	計算兩個集合的聯集 (演算法函式物件)
堆積操作
ranges::is_heap (C++20)	檢查給定範圍是否為最大堆積 (max heap) (演算法函式物件)
ranges::is_heap_until (C++20)	尋找最大的最大堆積子範圍 (演算法函式物件)
ranges::make_heap (C++20)	從元素範圍中建立一個最大堆積 (演算法函式物件)
ranges::push_heap (C++20)	將元素加入最大堆積 (演算法函式物件)
ranges::pop_heap (C++20)	從最大堆積中移除最大的元素 (演算法函式物件)
ranges::sort_heap (C++20)	將最大堆積轉換為按升序排序的元素範圍 (演算法函式物件)
最小/最大操作
ranges::max (C++20)	回傳給定值中的較大者 (演算法函式物件)
ranges::max_element (C++20)	回傳範圍內最大的元素 (演算法函式物件)
ranges::min (C++20)	回傳給定值中的較小者 (演算法函式物件)
ranges::min_element (C++20)	回傳範圍中的最小元素 (演算法函式物件)
ranges::minmax (C++20)	回傳兩個元素中的較小值與較大值 (演算法函式物件)
ranges::minmax_element (C++20)	回傳範圍中的最小與最大元素 (演算法函式物件)
ranges::clamp (C++20)	將一個值限制在兩邊界值之間 (演算法函式物件)
排列操作
ranges::is_permutation (C++20)	判斷一個序列是否為另一個序列的排列 (演算法函式物件)
ranges::next_permutation (C++20)	產生範圍內元素的下一個字典序較大的排列 (演算法函式物件)
ranges::prev_permutation (C++20)	產生範圍內元素的下一個字典序較小的排列 (演算法函式物件)

約束式數值操作

定義於標頭檔 <numeric>
定義於命名空間 std::ranges
ranges::iota (C++23)	用起始值的連續遞增值填滿一個範圍 (演算法函式物件)

約束式摺疊操作

定義於標頭檔 <algorithm>
定義於命名空間 std::ranges
ranges::fold_left (C++23)	對元素範圍進行左折疊 (left-folds) (演算法函式物件)
ranges::fold_left_first (C++23)	以第一個元素作為初始值，對元素範圍進行左折疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_right (C++23)	對元素範圍進行右折疊 (right-folds) (演算法函式物件)
ranges::fold_right_last (C++23)	以最後一個元素作為初始值，對元素範圍進行右折疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_left_with_iter (C++23)	對元素範圍進行左折疊，並回傳一個 成對物件 (iterator, value) (演算法函式物件)
ranges::fold_left_first_with_iter (C++23)	以第一個元素作為初始值對範圍進行左折疊，並回傳一個 成對物件 (iterator, optional) (演算法函式物件)

約束式未初始化記憶體演算法

定義於標頭檔 <memory>
定義於命名空間 std::ranges
ranges::uninitialized_copy (C++20)	將物件範圍複製到未初始化的記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_copy_n (C++20)	將一定數量的物件複製到未初始化的記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_fill (C++20)	將一個物件複製到由範圍定義的未初始化記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_fill_n (C++20)	將一個物件複製到由起始點和計數定義的未初始化記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_move (C++20)	將物件範圍移動到未初始化的記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_move_n (C++20)	將一定數量的物件移動到未初始化的記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_default_construct (C++20)	透過預設初始化 (default-initialization) 在由範圍定義的未初始化記憶體區域中建構物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_default_construct_n (C++20)	透過預設初始化 (default-initialization) 在由起始點和計數定義的未初始化記憶體區域中建構物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_value_construct (C++20)	透過值初始化 (value-initialization) 在由範圍定義的未初始化記憶體區域中建構物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_value_construct_n (C++20)	透過值初始化 (value-initialization) 在由起始點和計數定義的未初始化記憶體區域中建構物件 (演算法函式物件)
ranges::destroy (C++20)	銷毀一個物件範圍 (演算法函式物件)
ranges::destroy_n (C++20)	銷毀範圍內的一定數量的物件 (演算法函式物件)
ranges::destroy_at (C++20)	銷毀位於給定地址的物件 (演算法函式物件)
ranges::construct_at (C++20)	在給定地址建立物件 (演算法函式物件)

約束式亂數演算法

定義於標頭檔 <random>
定義於命名空間 std::ranges
ranges::generate_random (C++26)	使用均勻隨機位元產生器生成的隨機數填充範圍 (演算法函式物件)

回傳型別

定義於標頭檔 <algorithm>
定義於命名空間 std::ranges
ranges::in_fun_result (C++20)	提供一種將迭代器和函式物件儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_in_result (C++20)	提供一種將兩個迭代器儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_out_result (C++20)	提供一種將兩個迭代器儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_in_out_result (C++20)	提供一種將三個迭代器儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_out_out_result (C++20)	提供一種將三個迭代器儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::min_max_result (C++20)	提供一種將兩個相同型別的物件或引用儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_found_result (C++20)	提供一種將迭代器和布林旗標儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::in_value_result (C++23)	提供一種將迭代器和值儲存為單一單元的方式 (類別模板)
ranges::out_value_result (C++23)	提供一種將迭代器和值儲存為單一單元的方式 (類別模板)

附註

功能測試巨集	數值	標準	功能
__cpp_lib_algorithm_default_value_type	202403L	(C++26)	列表初始化 (List-initialization) 用於演算法
__cpp_lib_ranges	201911L	(C++20)	範圍庫與 約束式演算法
__cpp_lib_ranges_contains	202207L	(C++23)	std::ranges::contains
__cpp_lib_ranges_find_last	202207L	(C++23)	std::ranges::find_last
__cpp_lib_ranges_fold	202207L	(C++23)	std::ranges 摺疊演算法
__cpp_lib_ranges_iota	202202L	(C++23)	std::ranges::iota
__cpp_lib_ranges_starts_ends_with	202106L	(C++23)	std::ranges::starts_with, std::ranges::ends_with
__cpp_lib_shift	201806L	(C++20)	std::shift_left, std::shift_right
	202202L	(C++23)	std::ranges::shift_left, std::ranges::shift_right
__cpp_lib_ranges_generate_random	202403L	(C++26)	std::ranges::generate_random

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯應用於之前的 C++ 標準。

DR	應用於	出版時的行為	正確的行為
P3136R1	C++20	niebloid 被允許指定為特殊實體 而非函式物件	要求指定為函式物件