C++ 程序对 Valarray 元素执行数学运算

一个对 valarray 元素进行数学运算的 C++ 程序，演示了 C++ 标准库中 valarray 容器的使用，以及可以对其元素执行的多种算术操作。这是该程序的基本原理。

1. Std::valarray: Std::valarray 是 C++ 标准库中的一个容器类，其功能类似于动态数组，用于表示一个值数组。它专为高效执行数值和数学任务而设计。
2. 包含头文件： 如果要使用 std::valarray，程序通常首先需要包含必需的头文件，例如用于输入/输出操作的 <iostream> 和 <valarray>。
3. 创建 valarray： 在定义数据类型并用元素初始化后，可以创建一个 std::valarray。在程序中，你可以用一系列整数来初始化 myValArray。
4. 数学运算： 标准的 C++ 算术运算符可以直接用于对 std::valarray 执行数学运算。在程序中，你可以使用 += 运算符为每个元素加 5，使用 *= 运算符为每个元素乘以 2。
5. 遍历元素： 通常，你可以使用循环（例如基于范围的 for 循环）来遍历元素并打印它们，以显示修改后的 valarray。
6. 使用场景： 当需要快速高效地对一系列值执行逐元素的数学运算时，std::valarray 非常有用。它常用于数值和科学计算领域，在这些领域，向量化操作可以显著提高性能。
7. 效率： std::valarray 专为高效的数值计算而设计，它可能会利用硬件特性，如单指令多数据（SIMD），来并行执行操作。

示例

输出

Original valarray: 1 2 3 4 5 
Modified valarray: 12 14 16 18 20

说明

1. 该程序包含 #include <valarray> 和 #include <iostream>。这两行代码除了引入 C++ 标准库中的 valarray 类外，还提供了输入/输出功能所需的头文件。
2. std::valarray<int> myValArray = {1, 2, 3, 4, 5}; 这一行将一个整数序列插入到一个名为 myValArray 的 valarray 中。myValArray 最初被初始化为值 1, 2, 3, 4, 5。
3. std::cout << "Original valarray: "; 这一行向控制台写入一条消息 "Original valarray:"，以表明接下来的整数来自原始的 valarray。
4. for (auto const &element: myValArray): 这一行启动一个循环，遍历 myValArray 的元素。因为 element 是对 valarray 中每个元素的常量引用，所以在循环过程中元素不会被改变。
5. std::cout << element << " "; 在循环内部，这一行将数组中的每个值输出到控制台，并用空格分隔。
6. std::cout << std::endl; 这一行向控制台发送一个换行符，表示循环结束并移至下一行。
7. myValArray += 5; 这几行代码对 valarray 应用了一个数学运算。valarray 中的每个元素都增加了 5。这是一个就地操作，因此 myValArray 中的元素被调整。
8. myValArray *= 2; 这里进行了另一个数学运算。数组中的每个元素都乘以 2。同样，这个过程也是就地执行的。
9. std::cout << "Modified valarray: "; 这一行通知控制台，接下来的数字来自修改后的 valarray。
10. for (auto const &element: myValArray): 使用另一个循环来遍历修改后的 valarray 元素。
11. std::cout << element << " "; 在循环内部，这一行将 valarray 中每个修改后的元素打印到控制台，后面跟着一个空格。
12. std::cout << std::endl; 循环结束后，这一行向控制台打印一个换行符，移动到下一行。
13. return 0; 这一行向操作系统返回 0，表示程序已成功执行。