std::reduce

定义于头文件 `<numeric>`
template<class InputIt> typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type reduce( InputIt first, InputIt last);	(1)	(C++17 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt> typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type reduce( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last);	(2)	(C++17 起)
template<class InputIt, class T> T reduce(InputIt first, InputIt last, T init);	(3)	(C++17 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T> T reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init);	(4)	(C++17 起)
template<class InputIt, class T, class BinaryOp> T reduce(InputIt first, InputIt last, T init, BinaryOp binary_op);	(5)	(C++17 起)
template<class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T, class BinaryOp> T reduce(ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, T init, BinaryOp binary_op);	(6)	(C++17 起)

1) 同 reduce(first, last, typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type{})

3) 同 reduce(first, last, init, std::plus<>())

5) 在 binary_op 上以初值 init 规约范围

[first; last)

，可能以未指定方式排序聚合。

2,4,6) 同 (1,3,5) ，但按照 policy 执行。此重载仅若std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 为 true才参与重载决议

若 binary_op 非结合或非交换，则行为非确定。

若 binary_op 修改任何元素或非法化任何 $[first; last]$ 中的迭代器，含尾迭代器，则行为未定义。

first, last	-	要应用算法的元素范围
init	-	广义和的初值
policy	-	使用的执行策略。细节见执行策略。
binary_op	-	将以未指定顺序应用于解引用输入迭代器结果、其他 `binary_op` 结果及 `init` 上的二元函数对象 (`FunctionObject`) 。
类型要求
- `InputIt` 必须满足 `InputIterator` 的要求。
- `ForwardIt` 必须满足 `ForwardIterator` 的要求。
- `T` 必须满足 `MoveConstructible` 的要求。而且 `binary_op(init, first)` 、 `binary_op(first, init)` 、 `binary_op(init, init)` 及 `binary_op(first, first)` 必须可转换到 `T` 。

[编辑] 返回值

init 及 *first 、 *(first+1) 、…… *(last-1) 在 binary_op 上的广义和，

其中广义和 $GSUM(op, a 1, ..., a N)$ 定义如下：

若 $N=1$ ，则为 $a 1$
若 $N > 1$ ，则为 $op(GSUM(op, b 1, ..., b K), GSUM(op, b M, ..., b N))$ ，其中

$b 1, ..., b N$ 可以是任何 $a1, ..., aN$ 的排列，且
$1 < K+1 = M \leq N$

换言之， reduce 表现类似 std::accumulate ，除了范围中的元素可能以任意顺序分组并重排。

[编辑] 复杂度

$O(last - first)$ 次应用 binary_op.

[编辑] 异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板参数的重载按下列方式报告错误：

若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是三个标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 ExecutionPolicy ，行为是实现定义的。
若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

[编辑] 注意

若为空，则返回不修改的 init

[编辑] 示例

reduce 与 std::accumulate 间并行的比较：

运行此代码

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <execution>
 
int main()
{
    std::vector<double> v(10'000'007, 0.5);
 
    {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        double result = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0.0);
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        std::chrono::duration<double, std::milli> ms = t2 - t1;
        std::cout << std::fixed << "std::accumulate result " << result
                  << " took " << ms.count() << " ms\n";
    }
 
    {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        double result = std::reduce(std::execution::par, v.begin(), v.end());
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        std::chrono::duration<double, std::milli> ms = t2 - t1;
        std::cout << "std::reduce result "
                  << result << " took " << ms.count() << " ms\n";
    }
}

可能的输出：

std::accumulate result 5000003.50000 took 12.7365 ms
std::reduce result 5000003.50000 took 5.06423 ms

[编辑] 参阅

accumulate	计算区间内元素的和 (函数模板) [编辑]
transform	将一个函数应用于某一范围的元素 (函数模板) [编辑]
transform_reduce (C++17)	应用函数对象，然后以乱序规约 (函数模板) [编辑]

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