将二元运算符应用于数组中的每个元素

Question

给定一个二进制仿函数（或类仿函数）对象，它接受两个 T* 类型的数组和一个大小并返回 T*，将这个仿函数应用于数组中的每个对象的规范方法是什么，返回一个新的？

即，与以下内容等效但更短且更不易出错的内容：

template<typename T, typename O>
T* apply(const T* a1, const T* a2, size_t size, O op) {
  T* out = new[size];
  for (size_t i = 0; i < size; i++) {
    out[i] = op(a1[i], a2[i]);
  }
  return out;
}

我对如何分配输出的细节并不太在意。在上面的示例中，它是在堆上分配的，但可能其他变体会覆盖其中一个输入或写入提供的缓冲区，或者它可能正在使用 std::array<> 并返回它，等等。

Answer 1

您提到使用数组，但是使用带有迭代器/指针的函数，其中我们丢失了数组中的类型信息，类似于 C 样式的 C 样式处理中的数组到指针衰减数组参数。

如果适用（考虑到调用站点的限制），您可以改用std::array 来避免大小信息的丢失，同时仍然编写一个与大小无关的函数模板，其约束条件是两个数组参数都应该是相同的大小（我们可以预期您正在执行典型的 zip 和 map 操作）。

例如使用std::transform 将二元运算符应用于 to 数组参数中的成对元素：

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>

template <typename T, typename BinaryOperator, std::size_t N>
auto apply(const std::array<T, N>& arr1, const std::array<T, N>& arr2,
           const BinaryOperator& op) {
  std::array<T, N> result{};
  std::transform(arr1.begin(), arr1.end(), arr2.begin(), result.begin(), op);
  return result;
}

int main() {
  const std::array<int, 5> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
  const std::array<int, 5> arr2 = {6, 7, 8, 9, 10};
  const auto results = apply(arr1, arr2, [](int i, int j) { return i + j; });
  for (const auto num : results) {
    std::cout << num << " ";
  }  // 7 9 11 13 15
}

或者，如果你可以使用 C++14，std::integer_sequence 结合参数包扩展：

#include <array>
#include <iostream>
#include <utility>

namespace detail {
template <typename Array, typename BinaryOperator, std::size_t... I>
Array apply_impl(const Array& arr1, const Array& arr2, const BinaryOperator& op,
                 std::index_sequence<I...>) {
  return {op(arr1[I], arr2[I])...};
}
}

template <typename T, typename BinaryOperator, std::size_t N,
          typename Indices = std::make_index_sequence<N>>
auto apply(const std::array<T, N>& arr1, const std::array<T, N>& arr2,
           const BinaryOperator& op) {
  return detail::apply_impl(arr1, arr2, op, Indices{});
}

int main() {
  const std::array<int, 5> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
  const std::array<int, 5> arr2 = {6, 7, 8, 9, 10};
  const auto results = apply(arr1, arr2, [](int i, int j) { return i + j; });
  for (const auto num : results) {
    std::cout << num << " ";
  }  // 7 9 11 13 15
}