std:: transform_reduce

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Definido en el encabezado `<numeric>`
template < class InputIt1, class InputIt2, class T > T transform_reduce ( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init ) ;	(1)	(desde C++17) (constexpr desde C++20)
template < class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T > T transform_reduce ( ExecutionPolicy && policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, T init ) ;	(2)	(desde C++17)
template < class InputIt1, class InputIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2 > T transform_reduce ( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, T init, BinaryOp1 reduce, BinaryOp2 transform ) ;	(3)	(desde C++17) (constexpr desde C++20)
template < class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T, class BinaryOp1, class BinaryOp2 > T transform_reduce ( ExecutionPolicy && policy, ForwardIt1 first1, ForwardIt1 last1, ForwardIt2 first2, T init, BinaryOp1 reduce, BinaryOp2 transform ) ;	(4)	(desde C++17)
template < class InputIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp > T transform_reduce ( InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOp reduce, UnaryOp transform ) ;	(5)	(desde C++17) (constexpr desde C++20)
template < class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T, class BinaryOp, class UnaryOp > T transform_reduce ( ExecutionPolicy && policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init, BinaryOp reduce, UnaryOp transform ) ;	(6)	(desde C++17)

1) Equivalente a transform_reduce ( first1, last1, first2, init,
std:: plus <> ( ) , std:: multiplies <> ( ) ) , versión efectivamente paralelizada del std::inner_product predeterminado.

3) Aplica transform a cada par de elementos de los rangos

first1

last1

y el rango de std:: distance ( first1, last1 ) elementos comenzando desde first2 y reduce los resultados (posiblemente permutados y agregados de manera no especificada) junto con el valor inicial init sobre reduce .

El resultado es no determinista si la reduce no es asociativa o no es conmutativa (como la suma de punto flotante).

Si alguno de los siguientes valores no es convertible a

, el programa está mal formado:

reduce ( init, init )
reduce ( init, transform ( * first1, * first2 ) )
reduce ( transform ( * first1, * first2 ) , init )
reduce ( transform ( * first1, * first2 ) , transform ( * first1, * first2 ) )

Dado last2 como el std:: distance ( first1, last1 ) ésimo siguiente iterador de first2 , si alguna de las siguientes condiciones se satisface, el comportamiento es indefinido:

T no es MoveConstructible .
transform o reduce modifica cualquier elemento de [ first1 , last1 ) o [ first2 , last2 ) .
transform o reduce invalida cualquier iterador o subrango de [ first1 , last1 ] o [ first2 , last2 ] .

5) Aplica transform a cada elemento en el rango

first

last

y reduce los resultados (posiblemente permutados y agregados de manera no especificada) junto con el valor inicial init sobre reduce .

El resultado es no determinista si la reduce no es asociativa o no es conmutativa (como la suma de punto flotante).

Si alguno de los siguientes valores no es convertible a

, el programa está mal formado:

reduce ( init, init )
reduce ( init, transform ( * first ) )
reduce ( transform ( * first ) , init )
reduce ( transform ( * first ) , transform ( * first ) )

Si se satisface cualquiera de las siguientes condiciones, el comportamiento es indefinido:

T no es MoveConstructible .
transform o reduce modifica cualquier elemento de [ first , last ) .
transform o reduce invalida cualquier iterador o subrango de [ first , last ] .

2,4,6) Igual que (1,3,5) , pero ejecutado de acuerdo con la policy .

Estas sobrecargas participan en la resolución de sobrecarga solo si se cumplen todas las siguientes condiciones:

std:: is_execution_policy_v < std:: decay_t < ExecutionPolicy >> es true .	(hasta C++20)
std:: is_execution_policy_v < std:: remove_cvref_t < ExecutionPolicy >> es true .	(desde C++20)

Contenidos

Parámetros

first1, last1	-	el par de iteradores que define el rango de elementos a tomar como operando izquierdo de transform
first2	-	el inicio del rango de elementos a tomar como operando derecho de transform
first, last	-	el par de iteradores que define el rango de elementos a tomar como operando de transform
init	-	el valor inicial de la suma generalizada
policy	-	la política de ejecución a utilizar
reduce	-	objeto binario FunctionObject que será aplicado en orden no especificado a los resultados de transform , los resultados de otros reduce y init .
transform	-	objeto unario o binario FunctionObject que será aplicado a cada elemento del rango(s) de entrada. El tipo de retorno debe ser aceptable como entrada para reduce .
Requisitos de tipo
- `InputIt1, InputIt2, InputIt` deben cumplir con los requisitos de LegacyInputIterator .
- `ForwardIt1, ForwardIt2, ForwardIt` deben cumplir con los requisitos de LegacyForwardIterator .

Valor de retorno

1,2) La suma generalizada de init y values sobre std:: plus <> ( ) , donde values son los valores transformados por std:: multiplies <> ( ) , cada valor se transforma a partir de un par de elementos de los dos rangos de entrada.

3,4) La suma generalizada de init y values sobre reduce , donde values son los valores transformados por transform , cada valor se transforma a partir de un par de elementos de los dos rangos de entrada.

5,6) La suma generalizada de init y values sobre reduce , donde values son los valores transformados por transform , cada valor se transforma a partir de un elemento del rango de entrada.

La suma generalizada de un grupo de elementos sobre una operación binaria binary_op se define de la siguiente manera:

Si el grupo solo tiene un elemento, la suma es el valor del elemento.
De lo contrario, realiza las siguientes operaciones en orden:

Toma dos elementos cualesquiera elem1 y elem2 del grupo.
Calcula binary_op ( elem1, elem2 ) y coloca el resultado nuevamente en el grupo.
Repite los pasos 1 y 2 hasta que solo quede un elemento en el grupo.

Complejidad

Dado $\scriptsize N$ $N$ como std:: distance ( first1, last1 ) (o std:: distance ( first, last ) para las sobrecargas (5,6) ):

1,2)

O(N)

aplicaciones de std:: plus <> ( ) y std:: multiplies <> ( ) respectivamente.

3-6)

O(N)

aplicaciones de reduce y transform respectivamente.

Excepciones

Las sobrecargas con un parámetro de plantilla llamado ExecutionPolicy reportan errores de la siguiente manera:

Si la ejecución de una función invocada como parte del algoritmo lanza una excepción y ExecutionPolicy es uno de los standard policies , std::terminate es llamado. Para cualquier otro ExecutionPolicy , el comportamiento está definido por la implementación.
Si el algoritmo falla al asignar memoria, std::bad_alloc es lanzado.

Notas

transform nunca se aplica a init .

Si first == last o first1 == last1 , init se devuelve sin modificar.

Ejemplo

transform_reduce puede utilizarse para paralelizar std::inner_product . Algunos sistemas pueden requerir soporte adicional para aprovechar las ventajas de la ejecución paralela. Por ejemplo, en GNU/Linux, debe instalarse Intel TBB y proporcionarse la opción - ltbb al compilador gcc/clang.

Ejecutar este código

#if PARALLEL
#include <execution>
#define PAR std::execution::par,
#else
#define PAR
#endif
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <locale>
#include <numeric>
#include <vector>
// to parallelize non-associate accumulative operation, you'd better choose
// transform_reduce instead of reduce; e.g., a + b * b != b + a * a
void print_sum_squared(long const num)
{
    std::cout.imbue(std::locale{"en_US.UTF8"});
    std::cout << "num = " << num << '\n';
    // create an immutable vector filled with pattern: 1,2,3,4, 1,2,3,4 ...
    const std::vector<long> v{[n = num * 4] {
        std::vector<long> v;
        v.reserve(n);
        std::generate_n(std::back_inserter(v), n,
            [i = 0]() mutable { return 1 + i++ % 4; });
        return v;
    }()};
    auto squared_sum = [](auto sum, auto val) { return sum + val * val; };
    auto sum1 = std::accumulate(v.cbegin(), v.cend(), 0L, squared_sum);
    std::cout << "accumulate(): " << sum1 << '\n';
    auto sum2 = std::reduce(PAR v.cbegin(), v.cend(), 0L, squared_sum);
    std::cout << "reduce(): " << sum2 << '\n';
    auto sum3 = std::transform_reduce(PAR v.cbegin(), v.cend(), 0L, std::plus{},
                                      [](auto val) { return val * val; });
    std::cout << "transform_reduce(): " << sum3 << "\n\n";
}
int main()
{
    print_sum_squared(1);
    print_sum_squared(1'000);
    print_sum_squared(1'000'000);
}

Salida posible:

num = 1
accumulate(): 30
reduce(): 30
transform_reduce(): 30
num = 1,000
accumulate(): 30,000
reduce(): -7,025,681,278,312,630,348
transform_reduce(): 30,000
num = 1,000,000
accumulate(): 30,000,000
reduce(): -5,314,886,882,370,003,032
transform_reduce(): 30,000,000
// Compile-options for parallel execution on POSIX:
// g++ -O2 -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic -DPARALLEL ./example.cpp -ltbb -o tr; ./tr

Véase también

accumulate	suma o pliega un rango de elementos (function template)
transform	aplica una función a un rango de elementos, almacenando resultados en un rango destino (function template)
reduce (C++17)	similar a std::accumulate , excepto que no mantiene el orden (function template)

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