C++中std::for_each的使用-牛翰网

std::for_each的使用

std::for_each 是 C++ 标准库中的一个算法，用于遍历容器并对每个元素执行指定的操作。适用于 std::vector、std::list、std::array 等标准容器。

1. 语法

#include <algorithm>

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

first：起始迭代器（包含）。
last：结束迭代器（不包含）。
f：对元素执行的函数对象，接受单个参数。

返回值：
返回 f，即传入的函数对象（可用于累积状态）。

2. 基本用法

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用 std::for_each 遍历并打印元素
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int x) {
        std::cout << x << " ";
    });

    return 0;
}

输出

1 2 3 4 5

3. 使用普通函数

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

// 普通函数
void printElement(int x) {
    std::cout << x << " ";
}

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), printElement);

    return 0;
}

4. 使用 std::for_each 计算累积和

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    int sum = 0;

    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [&sum](int x) {
        sum += x;
    });

    std::cout << "Sum: " << sum << std::endl;

    return 0;
}

输出

Sum: 15

这里使用了 Lambda 捕获 [&sum] 来累加元素值。

5. 使用 std::for_each 修改元素

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用 std::for_each 修改元素
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int &x) {
        x *= 2;
    });

    // 输出修改后的值
    for (int num : vec) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

输出

2 4 6 8 10

注意：需要传递 int &x 才能修改原数据。

6. 与 range-based for 循环对比

使用 for_each 适用于需要函数对象（如 Lambda 或 functor），但 C++11 之后的范围 for 循环更简洁：

for (int &x : vec) {
    x *= 2;
}

相比 std::for_each，范围 for 在可读性上更好。

7. for_each 与函数对象

可以使用自定义仿函数：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

struct Multiply {
    void operator()(int &x) const {
        x *= 3;
    }
};

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};

    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), Multiply());

    for (int num : vec) {
        std::cout << num << " ";
    }

    return 0;
}

输出

3 6 9 12 15

仿函数适用于复杂操作或需要在多个地方复用时。

8. 总结

方法	可读性	适用场景
std::for_each	适中	需要 Lambda、仿函数或函数指针
range-based for	高	适用于大多数遍历任务
普通 for 循环	低	需要索引访问元素