【C++】all_of, any_of, none_of | コンテナの要素が条件を満たすか判定する方法

2025年8月31日

はじめに

C++で、コンテナ（vectorなど）の全要素をチェックして、「全ての要素が正の数か？」「少なくとも一つ偶数が含まれているか？」「負の数は一つも含まれていないか？」といった条件を判定したい場面はよくあります。

forループとif文でこれらのロジックを自力で実装することもできますが、C++の標準ライブラリ <algorithm> には、このような判定を行うための、意図が明確で便利な関数が用意されています。

all_of: 全ての要素が条件を満たすか
any_of: いずれかの要素が条件を満たすか
none_of: どの要素も条件を満たさないか

この記事では、これらの述語関数を使って、コンテナの要素を効率的に検証する方法を解説します。

【前提】C++11とは？

C++11（シーピープラスいちいち）は、2011年に正式化されたC++言語のメジャーアップデート版です。この記事で紹介する関数やラムダ式はC++11で導入されたため、利用するにはC++11以降に対応したコンパイラが必要です。

`all_of`, `any_of`, `none_of` のサンプルコード

このコードは、vector に格納された数値に対して、3つの異なる条件をそれぞれの関数で判定し、結果を出力します。

完成コード

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm> // all_of, any_of, none_of

using namespace std;

int main() {
    vector<int> numbers = {10, 20, 35, 40};

    // --- 1. all_of: 全ての要素が条件を満たすか ---
    // 条件: 全ての要素は 0 より大きいか？ (-> Yes)
    if (all_of(numbers.begin(), numbers.end(), [](int n){ return n > 0; })) {
        cout << "all_of: 全ての要素は正の数です。" << endl;
    }

    // --- 2. any_of: いずれかの要素が条件を満たすか ---
    // 条件: 奇数の要素が一つでも含まれているか？ (-> Yes, 35)
    if (any_of(numbers.begin(), numbers.end(), [](int n){ return n % 2 != 0; })) {
        cout << "any_of: 奇数の要素が含まれています。" << endl;
    }

    // --- 3. none_of: どの要素も条件を満たさないか ---
    // 条件: 100 より大きい要素は一つもないか？ (-> Yes)
    if (none_of(numbers.begin(), numbers.end(), [](int n){ return n > 100; })) {
        cout << "none_of: 100を超える要素はありません。" << endl;
    }
    
    return 0;
}

コードの解説

基本構文

3つの関数は、いずれも同じ形式の引数を取ります。 関数名(範囲の開始イテレータ, 範囲の終了イテレータ, 条件)

第1, 2引数: 判定したい要素の範囲をイテレータで指定します。
第3引数: 述語 (Predicate) と呼ばれる、条件を定義した関数（またはラムダ式）を渡します。この述語は、引数を一つ取り、bool値 (true/false) を返す必要があります。

ラムダ式 `[](int n){ return ...; }`

この部分はラムダ式と呼ばれ、その場で使える簡単な関数を定義しています。例えば [](int n){ return n > 0; } は、「int型のnを受け取り、もしnが0より大きければtrueを、そうでなければfalseを返す」という条件を表す関数です。

各関数の動作

all_of: 範囲内の全ての要素に対して述語を呼び出し、全てが true を返した場合にのみ、all_of 自身も true を返します。
any_of: 範囲内の要素に対して順番に述語を呼び出し、一つでも true を返した時点で、any_of は true を返します（残りの要素はチェックしません）。
none_of: 範囲内の全ての要素に対して述語を呼び出し、全てが false を返した場合にのみ、none_of は true を返します。