c++中std::transform算法的使用详解 _c++ transform算法应用方法-C++-PHP中文网

c++中std::transform算法的使用详解 _c++ transform算法应用方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-01 22:33:02

原创

746人浏览过

std::transform 是 C++ 算法库中用于元素转换的函数，定义于 <algorithm> 头文件，支持一元和二元操作，可结合 lambda、函数指针或仿函数对容器元素进行高效变换，常用于数据处理如平方、字符串转大写、归一化等场景。

c++中std::transform算法的使用详解 _c++ transform算法应用方法

在C++标准库中，std::transform 是一个非常实用的算法，定义在头文件 <algorithm> 中。它用于对一个范围内的元素进行转换，并将结果写入目标区间。相比手动遍历容器再逐个处理元素，使用 std::transform 更加简洁、安全且易于理解。

基本语法与函数原型

std::transform 有两个常用重载版本：

一元操作（单个输入序列）：

template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryOperation >
OutputIt transform( InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op );

二元操作（两个输入序列）：

template< class InputIt1, class InputIt2, class OutputIt, class BinaryOperation >
OutputIt transform( InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op );

参数说明：

first1, last1：源范围的起始和结束迭代器。
d_first：目标范围的起始迭代器（结果写入位置）。
unary_op：一元函数对象，接受一个参数并返回变换后的值。
binary_op：二元函数对象，接受两个参数并返回结果。
first2：第二个输入序列的起始迭代器（用于二元操作）。

一元 transform：对单个容器元素进行变换

最常见的用途是将一个容器中的每个元素通过某个函数转换后存入另一个容器。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

例如：将一个 vector 中的所有整数取平方。

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
std::vector<int> input = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> output(input.size()); // 预分配空间

std::transform(input.begin(), input.end(), output.begin(),
[](int x) { return x * x; }); // 使用 lambda

for (int val : output) {
std::cout << val << " ";
}
// 输出：1 4 9 16 25
}

注意：output 容器必须有足够的空间，否则行为未定义。可以使用 resize() 或构造时指定大小。

二元 transform：合并两个序列进行操作

当需要对两个容器的对应元素进行操作时，使用二元版本。

例如：将两个 vector 对应元素相加。

法语写作助手

法语助手旗下的AI智能写作平台，支持语法、拼写自动纠错，一键改写、润色你的法语作文。

查看详情

std::vector<int> a = {1, 2, 3};
std::vector<int> b = {4, 5, 6};
std::vector<int> result(a.size());

std::transform(a.begin(), a.end(), b.begin(), result.begin(),
[](int x, int y) { return x + y; });

输出结果为：5 7 9

注意：确保第二个序列从 b.begin() 开始有足够元素，避免越界。

支持的函数形式

std::transform 的操作可以是以下任意一种：

Lambda 表达式：最常见，适合简单逻辑。
函数指针：

int square(int x) { return x * x; }
std::transform(v.begin(), v.end(), out.begin(), square);

函数对象（仿函数）：

struct Square {
int operator()(int x) const { return x * x; }
};
std::transform(v.begin(), v.end(), out.begin(), Square{});

std::bind 或 STL 函数对象（如 std::negate<>()）

std::transform(v.begin(), v.end(), out.begin(), std::negate<int>());

实际应用场景举例

字符串转大写：

#include <cctype>
#include <string>

std::string str = "hello world";
std::string upper(str.size(), ' ');
std::transform(str.begin(), str.end(), upper.begin(), ::toupper);

数据归一化处理：比如将一组数值按比例缩放到 [0,1] 区间。

auto minmax = std::minmax_element(data.begin(), data.end());
double range = *minmax.second - *minmax.first;
std::transform(data.begin(), data.end(), normalized.begin(),
[min = *minmax.first, range](double x) {
return (x - min) / range;
});

组合多个容器生成新数据：比如计算两个数组的点积中间步骤。

基本上就这些。std::transform 简洁高效，配合 lambda 使用尤其方便，是替代手写循环的理想选择。只要注意目标容器空间分配和函数语义正确，就能安全使用。

以上就是c++++中std::transform算法的使用详解 _c++ transform算法应用方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！