std::find, std::find_if, std::find_if_not

来自cppreference.com

在标头 `<algorithm>` 定义
	(1)
template< class InputIt, class T > InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value );			(C++20 起为 `constexpr`) (C++26 前)
template< class InputIt, class T = typename std::iterator_traits <InputIt>::value_type > constexpr InputIt find( InputIt first, InputIt last, const T& value );			(C++26 起)
		(2)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T > ForwardIt find( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );				(C++17 起) (C++26 前)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class T = typename std::iterator_traits <ForwardIt>::value_type > ForwardIt find( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, const T& value );				(C++26 起)
template< class InputIt, class UnaryPred > InputIt find_if( InputIt first, InputIt last, UnaryPred p );			(3)	(C++20 起为 `constexpr`)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPred > ForwardIt find_if( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred p );			(4)	(C++17 起)
template< class InputIt, class UnaryPred > InputIt find_if_not( InputIt first, InputIt last, UnaryPred q );			(5)	(C++11 起) (C++20 起为 `constexpr`)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt, class UnaryPred > ForwardIt find_if_not( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt first, ForwardIt last, UnaryPred q );			(6)	(C++17 起)

返回指向范围 [first, last) 中满足特定判别标准的首个元素的迭代器（没有这种元素时返回 last）。

1) find 搜索等于（用 operator== 比较）value 的元素。

3) find_if 搜索谓词 p 对其返回 true 的元素。

5) find_if_not 搜索谓词 q 对其返回 false 的元素。

2,4,6) 同 (1,3,5)，但按照 policy 执行。

这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。	(C++20 前)
std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。	(C++20 起)

first, last	-	要检验的元素范围的迭代器对
value	-	要与元素比较的值
policy	-	所用的执行策略
p	-	如果是要求的元素则返回 true 的一元谓词。对每个（可为 const 的） `VT` 类型参数 `v` ，其中 `VT` 是 `InputIt` 的值类型，表达式 p(v) 必须可转换到 bool，无关乎值类别，而且必须不修改 `v` 。从而不允许 VT& 类型参数，亦不允许 VT ，除非对 `VT` 而言移动等价于复制(C++11 起)。
q	-	如果是要求的元素则返回 false 的一元谓词。对每个（可为 const 的） `VT` 类型参数 `v` ，其中 `VT` 是 `InputIt` 的值类型，表达式 q(v) 必须可转换到 bool，无关乎值类别，而且必须不修改 `v` 。从而不允许 VT& 类型参数，亦不允许 VT ，除非对 `VT` 而言移动等价于复制(C++11 起)。
类型要求
- `InputIt` 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 。
- `ForwardIt` 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。
- `UnaryPredicate` 必须满足谓词 (Predicate) 。

[编辑] 返回值

范围 [first, last) 中首个满足以下条件的迭代器 it，或者在没有满足条件的迭代器时返回 last：

1,2) *it == value 是 true。

3,4) p(*it) 是 true。

5,6) q(*it) 是 false。

[编辑] 复杂度

给定 $\scriptsize N$ $N$ 为 std::distance(first, last)：

1,2) 最多应用

N

次 operator== 与 value 进行比较。

3,4) 最多应用

N

次谓词 p。

5,6) 最多应用

N

次谓词 q。

[编辑] 异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

[编辑] 可能的实现

find (1)
template<class InputIt, class T = typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type> constexpr InputIt find(InputIt first, InputIt last, const T& value) { for (; first != last; ++first) if (*first == value) return first; return last; }
find_if (3)
template<class InputIt, class UnaryPred> constexpr InputIt find_if(InputIt first, InputIt last, UnaryPred p) { for (; first != last; ++first) if (p(*first)) return first; return last; }
find_if_not (5)
template<class InputIt, class UnaryPred> constexpr InputIt find_if_not(InputIt first, InputIt last, UnaryPred q) { for (; first != last; ++first) if (!q(*first)) return first; return last; }

[编辑] 注解

如果没有 C++11，那么 std::find_if_not 的等价版本是以取反的谓词使用 std::find_if。

template<class InputIt, class UnaryPred>
InputIt find_if_not(InputIt first, InputIt last, UnaryPred q)
{
    return std::find_if(first, last, std::not1(q));
}

功能特性测试宏	值	标准	功能特性
`__cpp_lib_algorithm_default_value_type`	`202403`	(C++26)	算法中的列表初始化 (1,2)

[编辑] 示例

以下示例在给定的序列中查找数值。

运行此代码

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cassert>
#include <complex>
#include <initializer_list>
#include <iostream>
#include <vector>
 
bool is_even(int i)
{
    return i % 2 == 0;
}
 
void example_contains()
{
    const auto haystack = {1, 2, 3, 4};
 
    for (const int needle : {3, 5})
        if (std::find(haystack.begin(), haystack.end(), needle) == haystack.end())
            std::cout << "haystack 不包含 " << needle << '\n';
        else
            std::cout << "haystack 包含 " << needle << '\n';
}
 
void example_predicate()
{
    for (const auto& haystack : {std::array{3, 1, 4}, {1, 3, 5}})
    {
        const auto it = std::find_if(haystack.begin(), haystack.end(), is_even);
        if (it != haystack.end())
            std::cout << "haystack 包含偶数：" << *it << '\n';
        else
            std::cout << "haystack 不包含偶数\n";
    }
}
 
void example_list_init()
{
    std::vector<std::complex<double>> haystack{{4.0, 2.0}};
#ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
    // 推导的 T 使得列表初始化成为可能
    const auto it = std::find(haystack.begin(), haystack.end(), {4.0, 2.0});
#else
    const auto it = std::find(haystack.begin(), haystack.end(), std::complex{4.0, 2.0});
#endif
    assert(it == haystack.begin());  
}
 
int main()
{
    example_contains();
    example_predicate();
    example_list_init();
}

输出：

haystack 包含 3
haystack 不包含 5
haystack 包含偶数：4
haystack 不包含偶数

[编辑] 缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 283	C++98	`T` 需要是可相等比较 (EqualityComparable) 的，但是 `InputIt` 的值类型不一定是 `T`	移除该要求

[编辑] 参阅

adjacent_find	查找首对相同（或满足给定谓词）的相邻元素 (函数模板) [编辑]
find_end	查找元素序列在特定范围中最后一次出现 (函数模板) [编辑]
find_first_of	搜索一组元素中任一元素 (函数模板) [编辑]
mismatch	查找两个范围的首个不同之处 (函数模板) [编辑]
search	搜索元素范围的首次出现 (函数模板) [编辑]
ranges::findranges::find_ifranges::find_if_not (C++20)(C++20)(C++20)	查找首个满足特定条件的元素 (算法函数对象) [编辑]

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