std::for_each 简单使用

首先简单使用一下

std::for_each 是C++标准库中的一个算法，用于对指定范围内的元素执行指定的操作。它通常用于迭代容器中的元素，对每个元素执行某种操作。下面是一个简单的例子，说明如何使用 std::for_each：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 一个简单的函数，用于打印元素
void printElement(int element) {std::cout << element << " ";
}int main() {// 创建一个包含一些整数的 vectorstd::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用 std::for_each 打印每个元素std::cout << "Elements in the vector: ";std::for_each(myVector.begin(), myVector.end(), printElement);std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个函数 printElement，它接受一个整数参数并将其打印到标准输出。然后，我们创建一个包含一些整数的 vector (myVector)，并使用 std::for_each 算法遍历该 vector，对每个元素调用 printElement 函数，从而实现对每个元素的打印操作。

需要注意的是，std::for_each 还可以使用 lambda 表达式，这样可以更紧凑地表示操作。下面是使用 lambda 表达式的修改版本：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {// 创建一个包含一些整数的 vectorstd::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};// 使用 std::for_each 和 lambda 表达式打印每个元素std::cout << "Elements in the vector: ";std::for_each(myVector.begin(), myVector.end(), [](int element) {std::cout << element << " ";});std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个版本中，我们使用了 lambda 表达式 [](int element) { std::cout << element << " "; } 作为 std::for_each 的第三个参数，实现了与之前相同的打印操作。Lambda 表达式的使用使得代码更为紧凑。

传入额外参数

std::for_each 函数是一个算法，其参数列表中只接受一个可调用对象（函数或函数对象），并且该可调用对象必须接受一个参数，通常是容器中元素的类型。因此，std::for_each 直接支持传递额外参数的能力有限。

然而，你可以使用 lambda 表达式或 std::bind 来传递额外的参数。以下是两种方式的示例：

使用 Lambda 表达式：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};// 额外参数int extraParameter = 10;// 使用 lambda 表达式传递额外参数std::for_each(myVector.begin(), myVector.end(), [extraParameter](int element) {std::cout << element + extraParameter << " ";});std::cout << std::endl;return 0;
}

使用 std::bind：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>void printWithExtra(int element, int extraParameter) {std::cout << element + extraParameter << " ";
}int main() {std::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};// 额外参数int extraParameter = 10;// 使用 std::bind 传递额外参数std::for_each(myVector.begin(), myVector.end(), std::bind(printWithExtra, std::placeholders::_1, extraParameter));std::cout << std::endl;return 0;
}

在这两个示例中，我们都引入了一个额外的参数 extraParameter。使用 lambda 表达式时，我们直接在 lambda 的捕获列表中引入了额外的参数。使用 std::bind 时，我们使用了 std::placeholders::_1 来表示 for_each 提供的元素参数。这两种方式都可以用于传递额外的参数给 std::for_each 处理的函数。

结合函数对象使用

std::for_each 支持使用函数对象（function object）作为其第三个参数。函数对象是具有函数调用操作符（operator()）的类或结构体，可以像函数一样调用。

下面是一个使用函数对象的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 定义一个函数对象
struct PrintWithExtra {int extraParameter;// 构造函数，用于初始化额外参数PrintWithExtra(int extra) : extraParameter(extra) {}// 重载函数调用操作符void operator()(int element) const {std::cout << element + extraParameter << " ";}
};int main() {std::vector<int> myVector = {1, 2, 3, 4, 5};// 创建函数对象实例，并初始化额外参数PrintWithExtra printObject(10);// 使用函数对象传递额外参数std::for_each(myVector.begin(), myVector.end(), printObject);std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为 PrintWithExtra 的函数对象结构体，该结构体包含一个额外参数 extraParameter，并重载了函数调用操作符。然后，我们创建了一个函数对象实例 printObject，并将其传递给 std::for_each。

函数对象提供了一种将状态（如额外参数）传递给算法的方式，因此你可以在处理每个元素时使用这些状态。函数对象可以是普通函数指针、函数对象类的实例，或者是使用 lambda 表达式创建的匿名函数对象。

模板函数

std::for_each 不直接支持函数模板作为其第三个参数。它的第三个参数期望的是一个可调用对象，而函数模板并不是可调用对象。

然而，你可以使用函数模板的实例、lambda 表达式、函数对象等作为 std::for_each 的第三个参数。这样可以实现对不同类型的元素执行相同的操作，只要该操作可以通过可调用对象表示。

以下是一个使用函数模板的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 定义一个函数模板
template <typename T>
void printElement(const T& element) {std::cout << element << " ";
}int main() {std::vector<int> intVector = {1, 2, 3, 4, 5};std::vector<double> doubleVector = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};// 使用函数模板传递给 std::for_eachstd::for_each(intVector.begin(), intVector.end(), printElement<int>);std::cout << std::endl;std::for_each(doubleVector.begin(), doubleVector.end(), printElement<double>);std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个函数模板 printElement，它接受一个参数并将其打印。然后，我们使用函数模板实例化的形式 printElement<int> 和 printElement<double> 分别作为 std::for_each 的第三个参数，以对不同类型的 vector 执行相同的操作。

函数模板传入额外参数

如果你想在使用函数模板或其他可调用对象时传递额外的参数，可以使用 lambda 表达式或 std::bind 来实现。以下是两种方式的示例：

使用 Lambda 表达式：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 定义一个函数模板
template <typename T>
void printElementWithExtra(const T& element, int extraParameter) {std::cout << element + extraParameter << " ";
}int main() {std::vector<int> intVector = {1, 2, 3, 4, 5};std::vector<double> doubleVector = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};// 使用 lambda 表达式传递额外参数int extraParameter = 10;std::for_each(intVector.begin(), intVector.end(), [extraParameter](int element) {printElementWithExtra(element, extraParameter);});std::cout << std::endl;std::for_each(doubleVector.begin(), doubleVector.end(), [extraParameter](double element) {printElementWithExtra(element, extraParameter);});std::cout << std::endl;return 0;
}
使用 std::bind：
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>// 定义一个函数模板
template <typename T>
void printElementWithExtra(const T& element, int extraParameter) {std::cout << element + extraParameter << " ";
}int main() {std::vector<int> intVector = {1, 2, 3, 4, 5};std::vector<double> doubleVector = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};// 使用 std::bind 传递额外参数int extraParameter = 10;std::for_each(intVector.begin(), intVector.end(), std::bind(printElementWithExtra<int>, std::placeholders::_1, extraParameter));std::cout << std::endl;std::for_each(doubleVector.begin(), doubleVector.end(), std::bind(printElementWithExtra<double>, std::placeholders::_1, extraParameter));std::cout << std::endl;return 0;
}

这两个示例中，我们通过 lambda 表达式和 std::bind 分别传递了额外的参数给 printElementWithExtra 函数模板。在 lambda 表达式中，我们使用捕获列表 [extraParameter] 来捕获额外参数。在 std::bind 中，我们使用 std::placeholders::_1 来表示 for_each 提供的元素参数。

模板类

std::for_each 不直接支持类模板（class template）作为其第三个参数。std::for_each 的第三个参数需要是一个可调用对象，而类模板不是可调用对象。

然而，你可以使用类模板的实例、lambda 表达式、函数对象等作为 std::for_each 的第三个参数。这样可以实现对不同类型的元素执行相同的操作，只要该操作可以通过可调用对象表示。

以下是一个使用类模板实例的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>// 定义一个类模板
template <typename T>
struct PrintElement {void operator()(const T& element) const {std::cout << element << " ";}
};int main() {std::vector<int> intVector = {1, 2, 3, 4, 5};std::vector<double> doubleVector = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};// 使用类模板实例作为 std::for_each 的第三个参数PrintElement<int> printInt;PrintElement<double> printDouble;std::for_each(intVector.begin(), intVector.end(), printInt);std::cout << std::endl;std::for_each(doubleVector.begin(), doubleVector.end(), printDouble);std::cout << std::endl;return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为 PrintElement 的类模板，该类模板重载了函数调用操作符。然后，我们使用类模板实例的形式 PrintElement<int> 和 PrintElement<double> 分别作为 std::for_each 的第三个参数，以对不同类型的 vector 执行相同的操作。

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