c++中std::transform详解和应用代码示例

std::transform 是 C++ 标准库中非常常用的算法之一，属于 <algorithm> 头文件。它的作用是将一个（或两个）序列中的元素通过某个函数进行变换，并将结果输出到另一个序列中。

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一、std::transform 作用总结

std::transform 支持以下两种形式：

单输入版本（Unary operation）：

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

• 将 [first1, last1) 区间中的每个元素应用 unary_op，并写入到从 d_first 开始的输出迭代器中。

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双输入版本（Binary operation）：

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

• 将 [first1, last1) 和 [first2, ...) 中对应元素应用 binary_op(a, b)，输出到 d_first。

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二、示例代码

示例1：单输入 - 所有元素平方

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> input = {1, 2, 3, 4, 5};std::vector<int> output(input.size());std::transform(input.begin(), input.end(), output.begin(),[](int x) { return x * x; });for (int val : output) {std::cout << val << " "; // 输出：1 4 9 16 25}
}

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示例2：双输入 - 向量加法

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {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; });for (int val : result) {std::cout << val << " "; // 输出：5 7 9}
}

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示例3：应用于字符串大小写转换

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>int main() {std::string text = "Hello World!";std::transform(text.begin(), text.end(), text.begin(),[](unsigned char c) { return std::toupper(c); });std::cout << text << std::endl;  // 输出：HELLO WORLD!
}

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三、使用注意事项

1. output 容器需要提前分配好空间（或使用 std::back_inserter）
2. 若输入和输出是同一个容器，可以原地修改（transform(..., input.begin(), ...)）
3. 可与 std::function, lambda 表达式 或 普通函数指针结合使用
4. 双输入时，第二个序列长度应不少于第一个序列

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四、使用 back_inserter 示例（不需要预分配空间）：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>int main() {std::vector<int> input = {1, 2, 3};std::vector<int> output;std::transform(input.begin(), input.end(), std::back_inserter(output),[](int x) { return x * 10; });for (int v : output)std::cout << v << " ";  // 输出：10 20 30
}