【C++STL】遍历算法(for_each)的原理与使用

一、STL算法概述

1. 算法主要包含在头文件<algorithm> <functional> <numeric>中
2. <algorithm>是所有STL头文件中最大的，涉及到：遍历、比较、 查找、交换、复制、修改等操作
3. <functional>定义了一些模板类，用来声明函数对象
4. <numeric>最小，只包含几个在序列上进行简单数学运算的模板函数

算法分为：质变算法和非质变算法

• 质变算法：运算过程中会更改区间内的元素的内容。例如拷贝，替换，删除等
• 非质变算法：运算过程中不会更改区间内的元素内容，例如查找、计数、遍历、寻找极值等

二、for_each

功能： 遍历容器中所有元素

• for_each()算法非常灵活，允许以不同的方式访问、处理、修改每一个元素。因此，for_each()既属于质变算法，也属于非质变算法。

函数原型：	for_each(iterator beg, iterator end, func)	解释
参数1	iterator beg	开始迭代器
参数2	iterator end	结束迭代器
参数3	func	函数或者函数对象

实现：

//for_each()的实现如下
template <typename Iterator, typename Operation>
    Operation for_each (Iterator beg, Iterator end, Operation op)
    {
    
    
        while(beg != end)
        {
    
    
            op(*beg);
            ++beg;
        }
        return op;
    }

示例：

#include <iostream>
#include <algorithm> //必须包含该头文件
#include <vector>
using namespace std;

//普通函数
void printA(int value)
{
    
    
	cout << value << " ";
}

//函数对象(仿函数)
class printB
{
    
    
public:
	void operator()(int value)
	{
    
    
		cout << value << " ";
	}
};

class printC
{
    
    
public:
	void operator()(int& value)
	{
    
    
		value = value + 1;    //修改入参的值
		cout << value << " ";
	}
};

void test01() 
{
    
    
	vector<int> vec;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
    
    
		vec.push_back(i);
	}

	//普通函数遍历算法
	cout << "for_each printA：";
	for_each(vec.begin(), vec.end(), printA);
	cout << endl;

	//函数对象(仿函数)遍历算法-非质变算法
	cout << "for_each printB()：";
	for_each(vec.begin(), vec.end(), printB());
	cout << endl;

	//函数对象(仿函数)遍历算法-质变算法
	cout << "for_each printC()：";
	for_each(vec.begin(), vec.end(), printC());
	cout << endl;
}

int main()
{
    
    
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

//result
for_each printA：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for_each printB()：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for_each printC()：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

注：自C++11起，range-based for循环提供了更方便、更自然的遍历方法。因此，for_each()算法其重要性可能会逐渐降低。

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