std::transform

std::transform 是 C++ 标准库 <algorithm> 中的一个重要算法，用于对容器（如 std::string、std::vector 等）中的元素进行转换操作。它有两种主要形式：

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1. 基本语法

(1) 一元操作（单范围转换）

OutputIt transform(InputIt first1, InputIt last1, OutputIt d_first, UnaryOperation unary_op);

• 功能：对输入范围 [first1, last1) 的每个元素应用 unary_op，并将结果存储到 d_first 开始的输出位置。

• 参数：

  • first1, last1：输入范围的起始和结束迭代器。

  • d_first：输出位置的起始迭代器（可以是输入容器的起始位置，实现原地修改）。

  • unary_op：一元操作函数（如 ::tolower、::toupper 或自定义 lambda）。

• 返回值：返回输出范围的结束迭代器（d_first + (last1 - first1)）。

(2) 二元操作（双范围合并）

OutputIt transform(InputIt1 first1, InputIt1 last1, InputIt2 first2, OutputIt d_first, BinaryOperation binary_op);

• 功能：对两个输入范围 [first1, last1) 和 [first2, first2 + (last1 - first1)) 的对应元素应用 binary_op，结果存储到 d_first。

• 参数：

  • first2：第二个输入范围的起始迭代器（长度需与第一个范围匹配）。

  • binary_op：二元操作函数（如 std::plus<>() 或自定义 lambda）。

• 返回值：同上。

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2. 常见用法示例

(1) 字符串大小写转换

#include <algorithm>
#include <cctype>
#include <string>std::string s = "Hello, World!";// 转换为小写（原地修改）
std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::tolower);
// s = "hello, world!"// 转换为大写（输出到新字符串）
std::string upper;
upper.resize(s.size());
std::transform(s.begin(), s.end(), upper.begin(), ::toupper);
// upper = "HELLO, WORLD!"

(2) 数学运算（如对 vector 元素平方）

#include <vector>std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4};// 原地平方
std::transform(nums.begin(), nums.end(), nums.begin(), [](int x) { return x * x; });
// nums = {1, 4, 9, 16}

(3) 合并两个容器（如向量加法）

std::vector<int> a = {1, 2, 3};
std::vector<int> b = {4, 5, 6};
std::vector<int> result(3);// a + b -> result
std::transform(a.begin(), a.end(), b.begin(), result.begin(), std::plus<int>());
// result = {5, 7, 9}

(4) 自定义转换（如提取字符串长度）

std::vector<std::string> names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
std::vector<size_t> lengths(names.size());std::transform(names.begin(), names.end(), lengths.begin(),[](const std::string& s) { return s.size(); });
// lengths = {5, 3, 7}

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3. 适用场景：

• 元素级转换（如大小写、数学运算）。

• 合并两个容器（如向量加法）。

• 提取或映射数据（如字符串→长度）。

s.begin()与begin(s)

主要区别

特性	s.begin() (成员函数)	begin(s) (非成员函数)
调用方式	s.begin()	begin(s)
适用对象	标准库容器、自定义容器	标准库容器、C 数组、支持 ADL 的类型
C 数组支持	❌ 不支持	✅ 支持
泛型编程	可能受限（依赖成员函数）	更通用（支持非成员函数和 ADL）

• 在泛型代码中使用 begin(s)（更灵活）。
• 在明确容器类型的代码中，两者均可，s.begin() 更直观。

例如：

std::string s = "Hello";
std::vector<int> v = {1, 2, 3};
int arr[] = {4, 5, 6};// 统一使用 begin(s) 风格（推荐）
auto s_it = begin(s);  // OK
auto v_it = begin(v);  // OK
auto arr_it = begin(arr);  // OK// 也可以混用
auto s_it2 = s.begin();  // OK
auto v_it2 = v.begin();  // OK
// auto arr_it2 = arr.begin();  // 错误！