【C++】std::accumulate でコンテナの合計値などを計算する方法

2025年8月31日

はじめに

C++で、vector などのコンテナに格納された全要素の合計値を求めたい場合、forループを使って一つずつ足し合わせていくのが基本的な方法です。しかし、このような典型的な集計処理のために、標準ライブラリ <numeric> には、より簡潔で意図の明確な std::accumulate という便利な関数が用意されています。

accumulate は、指定された範囲の要素を、初期値から順番に足しこんで（累積して）いき、最終的な結果を返します。また、足し算だけでなく、掛け算や、自作のルールに基づいた集計を行うことも可能です。

この記事では、std::accumulate の基本的な使い方を、2つのパターンに分けて解説します。

`std::accumulate` を使ったサンプルコード

このコードは、vector に格納された数値の「合計」と「総乗（全ての要素を掛け合わせた値）」を、それぞれ accumulate を使って計算します。

完成コード

#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric>   // accumulate を使うために必要
#include <functional> // multiplies を使うために必要

using namespace std;

int main() {
    vector<int> numbers = {10, 2, 5, 3};

    // --- 1. 合計値を計算する ---
    // 初期値 0 から、numbersの全要素を足し合わせる
    int sum_result = accumulate(numbers.begin(), numbers.end(), 0);
    
    cout << "合計値: " << sum_result << endl; // -> 20

    // --- 2. 総乗を計算する ---
    // 初期値 1 から、numbersの全要素を掛け合わせる
    int product_result = accumulate(numbers.begin(), numbers.end(), 1, multiplies<int>());

    cout << "総乗: " << product_result << endl; // -> 300
    
    return 0;
}

コードの解説

1. 合計値を計算する場合

accumulate(numbers.begin(), numbers.end(), 0);

これが、accumulate の最も基本的な使い方です。

第1, 2引数: 集計したい要素の範囲をイテレータで指定します。（numbers.begin() から numbers.end() まで）
第3引数: 初期値を指定します。合計値を計算する場合、初期値は 0 です。

この呼び出しにより、0 + 10 + 2 + 5 + 3 という計算が内部的に行われ、結果の 20 が返されます。

2. 総乗を計算する場合

accumulate(..., 1, multiplies<int>());

accumulate は、オプションの第4引数に二項演算（2つの値から一つの値を計算する処理）を指定することで、足し算以外の集計も可能です。

第3引数: 総乗を計算する場合、初期値は 1 にします。（0 にすると、結果が常に0になってしまうため）
第4引数: 演算の種類を指定します。multiplies<int>() は、<functional> ヘッダーで定義されている、掛け算を行う関数オブジェクトです。

この呼び出しにより、1 * 10 * 2 * 5 * 3 という計算が行われ、結果の 300 が返されます。ラムダ式 [](int a, int b){ return a * b; } を渡すことも可能です。