何时优先选择for循环而不是std::transform或反之？

Question

我希望了解何时更实用使用std::transform，何时传统的for循环更好。

这是我的for循环代码，我想将两个向量合并成一个复合型向量：

    vector<double> vAmplitude = this->amplitudeData(N);
    vector<double> vPhase = this->phaseData(N);
    vector<complex<double>,fftalloc<complex<double> > > vComplex(N);
    for (size_t i = 0; i < N; ++i)
    {
        vComplex[i] = std::polar(vAmplitude[i], vPhase[i]);
    }

这是我的 std::transform 代码

    vector<double> vAmplitude = this->amplitudeData(N);
    vector<double> vPhase = this->phaseData(N);
    vector<complex<double>,fftalloc<complex<double> > > vComplex;
    std::transform(
                begin(vPhase), end(vPhase), begin(vAmplitude),
                std::back_inserter(vComplex),
                [](double p, double a) { return std::polar(a, p); });

请注意，vComplex是没有指定大小分配的，所以我想知道分配发生的时间。此外，我不明白为什么在lambda表达式中，p和a必须反转使用。

- Matthias Pospiech

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这让我想起了《Going Native》节目中的一集，Sean Parent在其中举了一些例子，说明何时应该优先选择C++标准库的算法而不是使用原始循环语法。 - Felix Glas

Answer 1

支持使用标准算法的一个考虑因素是，它能为你的代码（和你自己）做好准备以应对C++17替代执行模型版本。

借用JoachimPileborg的回答，假设你将代码编写为：

vector<complex<double>,fftalloc<complex<double> > > vComplex(N);
std::transform(
    begin(vAmplitude), end(vAmplitude), begin(vPhase),
    std::begin(vComplex),
    std::polar);

经过一段时间，你意识到这是你代码中的瓶颈，需要并行运行它。所以，在这种情况下，你只需要将std::execution::par{}作为第一个参数添加到std::transform中即可。在手写版本中，你的（符合标准的）并行选择已经消失了。

- Ami Tavory

Answer 2

关于分配，这就是std::back_inserter的作用。

您也可以为目标向量vComplex设置大小，在std::transform调用中使用std::begin：

vector<complex<double>,fftalloc<complex<double> > > vComplex(N);
std::transform(
            begin(vPhase), end(vPhase), begin(vAmplitude),
            std::begin(vComplex),
            [](double p, double a) { return std::polar(a, p); });

关于lambda中参数的反转，是因为你在std::transform调用中使用vPhase作为第一个容器。如果你改用vAmplitude，你可以只传递std::polar的指针：

std::transform(
            begin(vAmplitude), end(vAmplitude), begin(vPhase),
            std::begin(vComplex),
            std::polar);

最后关于何时调用std::transform，在大多数情况下这更多是个人喜好的问题。我个人更喜欢在尝试自己编写代码前使用标准算法函数。

- Some programmer dude

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代码只有使用lambda函数才能编译并正常工作，仅使用std::polar无法编译。 - Matthias Pospiech