为什么序列运算算法谓词是通过复制传递的

Why the sequence-operation algorithms predicates are passed by copy?

本文关键字：复制 运算 算法 谓词 为什么      更新时间：2023-10-16

我想知道为什么函数是通过复制传递给algorithm函数的：

template <typename T> struct summatory
{
    summatory() : result(T()) {}
    void operator()(const T& value)
    { result += value; std::cout << value << "; ";};
    T result;
};
std::array<int, 10> a {{ 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 }};
summatory<int> sum;
std::cout << "nThe summation of: ";
std::for_each(a.begin(), a.end(), sum);
std::cout << "is: " << sum.result;

我期待着以下输出：

求和：1；1.2.3.5.8.13；21；34；55；是：143

但是sum.result包含0，这是在ctor中指定的默认值。实现所需行为的唯一方法是捕获for_each:的返回值

sum = std::for_each(a.begin(), a.end(), sum);
std::cout << "is: " << sum.result;

之所以会发生这种情况，是因为函子是通过复制而不是通过引用传递给for_each的：

template< class InputIt, class UnaryFunction >
UnaryFunction for_each( InputIt first, InputIt last, UnaryFunction f );

因此，外部函子保持不变，而内部函子（它是外部函子的副本）会更新，并在执行算法（实时演示）后返回，因此在完成所有操作后，结果会再次被复制（或移动）。

这样做肯定有充分的理由，但我并没有真正意识到这个设计的基本原理，所以我的问题是：

  • 为什么序列运算算法的谓词是通过复制而不是引用传递的
  • 在通过引用的方法之前，通过复制的方法有什么优势

这主要是由于历史原因。在98年，当整个算法被纳入标准参考文献时，出现了各种各样的问题。这最终通过C++03及更高版本的核心和库DR得到了解决。此外，合理的ref包装器和实际工作的绑定仅在TR1中才到达。

那些在早期的C++98中尝试使用具有使用ref params或return的函数的算法的人可以回忆起各种各样的麻烦。自写算法也容易遇到可怕的"引用到引用"问题。

传递价值至少效果很好，几乎没有造成太多问题——boost在早期就有ref和cref来帮助你解决需要调整的地方。

这纯粹是猜测，但。。。

让我们暂时假设它通过引用const来实现。这意味着您的所有成员都必须是可变的，并且运算符必须是const。这感觉不太"对"。

让我们暂时假设它通过引用非常数来实现。它会调用一个非常数运算符，成员可以很好地处理。但是，如果你想传递一个特别的对象呢？就像绑定操作的结果一样（即使C++98也有丑陋而简单的绑定工具）？或者类型本身只做你需要的一切，然后你就不需要对象了，只想像for_each(b,e,my_functor());一样调用它？这是行不通的，因为临时变量不能绑定到非常量引用。

因此，也许不是最好的，但最不坏的选择是按值取值，在过程中尽可能多地复制它（希望不要太频繁），然后在完成后，从for_each返回它。这可以很好地处理总结对象的较低复杂性，不需要添加诸如引用const方法之类的可变内容，也可以处理临时对象。

但是YMMV，委员会成员也很可能如此，我想最终是对他们认为最有可能适合大多数用例的内容进行了投票。

也许这是一个变通方法。捕获函子作为引用，并在lambda 中调用它

std::for_each(a.begin(), a.end(), [&sum] (T& value) 
    {
        sum(value);   
    });
std::cout << "is: " << sum.result;
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