受限演算法 (C++20 起)

 

C++

編譯器支援

自由（freestanding）與宿主（hosted）

語言

標準庫

標準庫標頭檔案

具名要求

特性測試宏 (C++20)

語言支援庫

概念庫 (C++20)

診斷庫

記憶體管理庫

超程式設計庫 (C++11)

通用工具庫

容器庫

迭代器庫

範圍庫 (C++20)

演算法庫

字串庫

文字處理庫

數值庫

日期和時間庫

輸入/輸出庫

檔案系統庫 (C++17)

併發支援庫 (C++11)

執行控制庫 (C++26)

技術規範

符號索引

外部庫

 

演算法庫

受限演算法與作用於範圍的演算法 (C++20)
有約束的演算法，例如 ranges::copy、 ranges::sort 等……
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 變換操作 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 順序變換操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 取樣操作 sample (C++17)	排序及相關操作 劃分操作 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 （於已劃分範圍上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（於已排序範圍上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 歸併操作（於已排序範圍上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大值操作 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 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)

 

受約束演算法

此選單中的所有名稱均屬於名稱空間 std::ranges

非修改序列操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列操作

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

劃分操作

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

二分查詢操作（在已排序的範圍內）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（於已排序範圍上）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大值操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

摺疊操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

數值操作 iota (C++23)             隨機數生成 generate_random (C++26)

對未初始化儲存的操作

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

返回型別

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 在 std::ranges 名稱空間中提供了大多數演算法的受限版本。在這些演算法中，範圍可以指定為迭代器-哨兵對，或者單個範圍引數，並支援投影和成員指標可呼叫物件。此外，大多數演算法的返回型別已更改為返回演算法執行期間計算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，是一個被指定為一個或多個過載函式模板的定製點物件 (CPO)。這些函式模板的名稱指定了相應的演算法函式物件。

對於演算法函式物件 o，設 S 為相應的函式模板集合。則對於任何引數序列 args...，o(args...) 表示式等價於 s(args...)，其中 s 的名稱查詢結果是過載集 S。

名稱空間 std::ranges 中的受限演算法被定義為演算法函式物件。因此

• 呼叫它們中的任何一個時，不能指定顯式模板引數列表。
• 它們中的任何一個都對 引數依賴查詢 不可見。
• 當透過常規非限定查詢發現它們作為函式呼叫運算子左側的名稱時，實參依賴查詢被抑制。

受限演算法

定義於標頭檔案 <algorithm>
定義於名稱空間std::ranges
非修改序列操作
ranges::all_ofranges::any_ofranges::none_of (C++20)(C++20)(C++20)	檢查範圍中的所有、任意一個或沒有元素使謂詞為 true (演算法函式物件)
ranges::for_each (C++20)	對範圍中的元素應用一元函式物件 (演算法函式物件)
ranges::for_each_n (C++20)	對序列中的前 N 個元素應用函式物件 (演算法函式物件)
ranges::countranges::count_if (C++20)(C++20)	返回滿足特定條件的元素數量 (演算法函式物件)
ranges::mismatch (C++20)	尋找兩個範圍開始不同的第一個位置 (演算法函式物件)
ranges::equal (C++20)	判斷兩組元素是否相同 (演算法函式物件)
ranges::lexicographical_compare (C++20)	如果一個範圍在字典上小於另一個範圍，則返回 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次出現的元素序列 (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)	尋找第一對相等的（或滿足給定謂詞的）相鄰項 (演算法函式物件)
ranges::search (C++20)	搜尋一個範圍的元素首次出現的位置 (演算法函式物件)
ranges::search_n (C++20)	在一個範圍內搜尋一個元素的連續 N 次副本首次出現的位置 (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)
修改序列操作
ranges::copyranges::copy_if (C++20)(C++20)	將一個範圍的元素複製到一個新位置 (演算法函式物件)
ranges::copy_n (C++20)	將一定數量的元素複製到一個新位置 (演算法函式物件)
ranges::copy_backward (C++20)	以逆序複製一個範圍的元素 (演算法函式物件)
ranges::move (C++20)	將一個範圍的元素移動到一個新位置 (演算法函式物件)
ranges::move_backward (C++20)	以逆序將一個範圍的元素移動到一個新位置 (演算法函式物件)
ranges::fill (C++20)	給一個範圍的元素賦某個值 (演算法函式物件)
ranges::fill_n (C++20)	給一定數量的元素賦一個值 (演算法函式物件)
ranges::transform (C++20)	對一個範圍的元素應用函式 (演算法函式物件)
ranges::generate (C++20)	將一個函式的結果儲存在一個範圍中 (演算法函式物件)
ranges::generate_n (C++20)	儲存 N 次應用一個函式的結果 (演算法函式物件)
ranges::removeranges::remove_if (C++20)(C++20)	移除滿足特定標準的元素 (演算法函式物件)
ranges::remove_copyranges::remove_copy_if (C++20)(C++20)	複製一個範圍的元素，忽略那些滿足特定條件的元素 (演算法函式物件)
ranges::replaceranges::replace_if (C++20)(C++20)	用另一個值替換所有滿足特定條件的值 (演算法函式物件)
ranges::replace_copyranges::replace_copy_if (C++20)(C++20)	複製一個範圍，同時用另一個值替換滿足特定條件的元素 (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)	反轉一個範圍中元素的順序 (演算法函式物件)
ranges::reverse_copy (C++20)	建立一個反轉後的範圍副本 (演算法函式物件)
ranges::rotate (C++20)	旋轉一個範圍中元素的順序 (演算法函式物件)
ranges::rotate_copy (C++20)	複製並旋轉一個範圍的元素 (演算法函式物件)
ranges::shuffle (C++20)	隨機地重排一個範圍中的元素 (演算法函式物件)
ranges::shift_leftranges::shift_right (C++23)	移動一個範圍中的元素 (演算法函式物件)
ranges::sample (C++20)	從一個序列中選擇 N 個隨機元素 (演算法函式物件)
ranges::unique (C++20)	移除一個範圍中的連續重複元素 (演算法函式物件)
ranges::unique_copy (C++20)	建立一個不含連續重複元素的某個元素範圍的副本 (演算法函式物件)
劃分操作
ranges::is_partitioned (C++20)	判斷一個範圍是否按給定謂詞劃分 (演算法函式物件)
ranges::partition (C++20)	將一個範圍的元素分成兩組 (演算法函式物件)
ranges::partition_copy (C++20)	複製一個範圍，並將元素分成兩組 (演算法函式物件)
ranges::stable_partition (C++20)	將元素分成兩組，同時保留它們的相對順序 (演算法函式物件)
ranges::partition_point (C++20)	定位一個已劃分範圍的劃分點 (演算法函式物件)
排序操作
ranges::is_sorted (C++20)	檢查一個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)	將一個範圍按升序排序 (演算法函式物件)
ranges::partial_sort (C++20)	對一個範圍的前 N 個元素進行排序 (演算法函式物件)
ranges::partial_sort_copy (C++20)	複製並部分排序一個範圍的元素 (演算法函式物件)
ranges::stable_sort (C++20)	對一個範圍的元素進行排序，同時保留相等元素之間的順序 (演算法函式物件)
ranges::nth_element (C++20)	部分排序給定的範圍，確保它被給定的元素劃分 (演算法函式物件)
二分查詢操作（在已排序的範圍內）
ranges::lower_bound (C++20)	返回一個指向第一個不小於給定值的元素的迭代器 (演算法函式物件)
ranges::upper_bound (C++20)	返回一個指向第一個大於某個值的元素的迭代器 (演算法函式物件)
ranges::binary_search (C++20)	判斷一個元素是否存在於部分有序的範圍中 (演算法函式物件)
ranges::equal_range (C++20)	返回與特定鍵匹配的元素範圍 (演算法函式物件)
集合操作（於已排序範圍上）
ranges::merge (C++20)	歸併兩個已排序的範圍 (演算法函式物件)
ranges::inplace_merge (C++20)	就地歸併兩個有序範圍 (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，則返回 true (演算法函式物件)
ranges::set_difference (C++20)	計算兩個集合的差集 (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 (演算法函式物件)
ranges::set_union (C++20)	計算兩個集合的並集 (演算法函式物件)
堆操作
ranges::is_heap (C++20)	檢查給定的範圍是否是一個最大堆 (演算法函式物件)
ranges::is_heap_until (C++20)	尋找是一個最大堆的最大子範圍 (演算法函式物件)
ranges::make_heap (C++20)	從一個元素範圍建立一個最大堆 (演算法函式物件)
ranges::push_heap (C++20)	向一個最大堆新增一個元素 (演算法函式物件)
ranges::pop_heap (C++20)	從一個最大堆中移除最大的元素 (演算法函式物件)
ranges::sort_heap (C++20)	將一個最大堆轉換成一個按升序排序的元素範圍 (演算法函式物件)
最小/最大值操作
ranges::max (C++20)	返回給定值中較大的那個 (演算法函式物件)
ranges::max_element (C++20)	返回一個範圍中最大的元素 (演算法函式物件)
ranges::min (C++20)	返回給定值中較小的那個 (演算法函式物件)
ranges::min_element (C++20)	返回一個範圍中最小的元素 (演算法函式物件)
ranges::minmax (C++20)	返回兩個元素中較小和較大的一個 (演算法函式物件)
ranges::minmax_element (C++20)	返回範圍中最小和最大的元素 (演算法函式物件)
ranges::clamp (C++20)	將值限制在邊界值對之間 (演算法函式物件)
排列操作
ranges::is_permutation (C++20)	確定一個序列是否是另一個序列的排列 (演算法函式物件)
ranges::next_permutation (C++20)	生成元素範圍的下一個更大的字典序排列 (演算法函式物件)
ranges::prev_permutation (C++20)	生成元素範圍的下一個更小的字典序排列 (演算法函式物件)

受限數值操作

定義於標頭檔案 <numeric>
定義於名稱空間std::ranges
ranges::iota (C++23)	以起始值的連續增量填充一個範圍 (演算法函式物件)

受限摺疊操作

定義於標頭檔案 <algorithm>
定義於名稱空間std::ranges
ranges::fold_left (C++23)	對一個範圍的元素進行左摺疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_left_first (C++23)	使用第一個元素作為初始值對一個範圍的元素進行左摺疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_right (C++23)	對一個範圍的元素進行右摺疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_right_last (C++23)	使用最後一個元素作為初始值對一個範圍的元素進行右摺疊 (演算法函式物件)
ranges::fold_left_with_iter (C++23)	對一個範圍的元素進行左摺疊，並返回一個 pair (迭代器, 值) (演算法函式物件)
ranges::fold_left_first_with_iter (C++23)	使用第一個元素作為初始值對元素範圍進行左摺疊，並返回一個pair（迭代器，optional） (演算法函式物件)

受限未初始化記憶體演算法

定義於標頭檔案 <memory>
定義於名稱空間std::ranges
ranges::uninitialized_copy (C++20)	將物件範圍複製到未初始化記憶體區域 (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記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_fill (C++20)	將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)	將物件複製到由起始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)	將一系列物件移動到未初始化記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_move_n (C++20)	將多個物件移動到未初始化記憶體區域 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_default_construct (C++20)	透過預設初始化在由範圍定義的未初始化記憶體區域中構造物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_default_construct_n (C++20)	透過預設初始化在由起始和計數定義的未初始化記憶體區域中構造物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_value_construct (C++20)	在由範圍定義的未初始化記憶體區域中，透過值初始化構造物件 (演算法函式物件)
ranges::uninitialized_value_construct_n (C++20)	在由起始和計數定義的未初始化記憶體區域中，透過值初始化構造物件 (演算法函式物件)
ranges::destroy (C++20)	銷燬物件範圍 (演算法函式物件)
ranges::destroy_n (C++20)	銷燬範圍內的多個物件 (演算法函式物件)
ranges::destroy_at (C++20)	銷燬給定地址處的物件 (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)

受限隨機數演算法

定義於標頭檔案 <random>
定義於名稱空間std::ranges
ranges::generate_random (C++26)	用來自均勻隨機位生成器的隨機數填充範圍 (演算法函式物件)

返回型別

定義於標頭檔案 <algorithm>
定義於名稱空間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個單元的方式 (類模板)
ranges::in_in_result (C++20)	提供一種將兩個迭代器儲存為單個單元的方式 (類模板)
ranges::in_out_result (C++20)	提供一種將兩個迭代器儲存為單個單元的方式 (類模板)
ranges::in_in_out_result (C++20)	提供一種將三個迭代器儲存為單個單元的方式 (類模板)
ranges::in_out_out_result (C++20)	提供一種將三個迭代器儲存為單個單元的方式 (類模板)
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個單元的方式 (類模板)
ranges::in_found_result (C++20)	提供一種將迭代器和布林標誌儲存為單個單元的方式 (類模板)
ranges::in_value_result (C++23)	提供一種將迭代器和值儲存為單個單元的方式 (類模板)
ranges::out_value_result (C++23)	提供一種將迭代器和值儲存為單個單元的方式 (類模板)

注意

特性測試宏	值	標準	特性
__cpp_lib_algorithm_default_value_type	202403L	(C++26)	演算法的列表初始化
__cpp_lib_ranges	201911L	(C++20)	Ranges 庫和受限演算法
__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地應用於以前出版的 C++ 標準。

缺陷報告	應用於	釋出時的行為	正確的行為
P3136R1	C++20	niebloid 曾被允許指定為特殊實體 而不是函式物件	要求指定為函式物件