為什么std :: copy_n沒有遞增輸入迭代器n次？

Question

我希望以下內容讓buf_iter指向它開始的點之后的字符n字符。 相反，它指向最后一個字符讀取。 為什么是這樣？ 即如果我在copy_n之前和之后進行in_stream.tellg（），它們的區別不是n而是(n-1) 。 如果我用in_stream.read讀取n字符，那么該位置將被n提前。

std::istreambuf_iterator<char> buf_iter(in_stream);
std::copy_n(buf_iter, n, sym.begin());

我已經查看了實現，它顯然是故意這樣做的，跳過最后的增量。

這里的另一篇文章提到，當它連接到cin ，從迭代器遞增會導致讀取太多，因為讀取是在operator++() 。 這聽起來像是cin的問題 - 為什么不在operator*()上完成讀取？

標准是否在任何地方指定了它？ 我見過的文檔沒有提到from迭代器會發生什么，我看到兩個不同的頁面提供了“可能正確的實現”，它們執行每個行為：

在cppreference我們有：

template< class InputIt, class Size, class OutputIt>
OutputIt copy_n(InputIt first, Size count, OutputIt result)
{
    if (count > 0) {
        *result++ = *first;
        for (Size i = 1; i < count; ++i) {
            *result++ = *++first;
        }
    }
    return result;
}

在cplusplus.com我們有 ：

template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
  OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result)
{
  while (n>0) {
    *result = *first;
    ++result; ++first;
    --n;
  }
  return result;
}

兩者都讀取並導致結果中的相同內容。 但是，第一個只會增加“第一個”迭代器n-1次，第二個將增加n次。

是什么賦予了？ 我如何編寫可移植代碼？ 我可以使用tellg然后seekg但然后我也可以手動執行循環（呃！）。

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請注意，我並不想調用后，從迭代器讀取copy_n ，而我想打完電話后從底層流讀取copy_n ，問題是， copy_n是左指着字節的短信，我就希望它是的。 現在我要帶着一些有點可怕但顯然便攜的東西：

auto pos = in_stream.tellg();
std::istreambuf_iterator<char> buf_iter(in_stream);
std::copy_n(buf_iter, cl, sym.begin());

in_stream.seekg(pos + cl);

uint64_t foo;
in_stream.read(reinterpret_cast<char *>(&foo), 8);

順便說一句，如果不清楚，我試圖避免將數據復制到緩沖區然后再次進入字符串sym 。

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@DaveS：擺脫我的具體問題，這是一個簡單的程序，由於輸入迭代器在最后時間沒有增加這一事實，因此無法輸出我期望的結果：

#include <algorithm>
#include <string>
#include <iostream>
#include <fstream>

int main(int argc, const char * argv[])
{
    std::ifstream in("numbers.txt");

    std::istreambuf_iterator<char> in_iter(in);
    std::ostreambuf_iterator<char> out_iter(std::cout);

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

輸入文件只是"0123456789\\n"

我越來越：

012
234
456

由於istreambuf_iterator::operator++()的副作用，如果實現copy_n以增加輸入迭代器n次，則會產生不同的結果。

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@aschepler：需要捕獲本地參數，但我會用它：

 std::generate_n(sym.begin(), cl, [&in_stream](){ return in_stream.get(); });

Answer 1

n3797 [algorithms.general] / 12

在算法的描述中，運算符+和-用於某些迭代器類別，而不必定義它們。 在這些情況下， a+n的語義與a+n的語義相同

 X tmp = a; advance(tmp, n); return tmp; 

ba的相同

 return distance(a, b); 

[alg.modifying.operations]

 template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator> OutputIterator copy_n(InputIterator first, Size n, OutputIterator result); 

⁵ 效果：對於每個非負整數i <n ，執行*(result + i) = *(first + i) 。

⁶ 返回： result + n 。

⁷ 復雜性：完全是n任務。

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我不確定它是否適用於InputIterators（沒有多通道），因為它不會修改原始迭代器，但總是會推進原始迭代器的副本。 它似乎也沒有效率。

[input.iterators] /表107 - 輸入迭代器要求（除迭代器外）

表達式： ++r
返回類型： X&
pre： r是dereferencable。
post： r是dereferenceable或r是past-the-end。
post： r的先前值的任何副本不再需要可解除引用或在==的域中。

據我所見， a in

 X tmp = a; advance(tmp, n); return tmp; 

因此不再需要增量。

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相關缺陷報告： LWG 2173

Answer 2

許多std::copy_n實現增加n-1次的原因是由於與istream_iterator的交互，以及通常如何實現。

例如，如果您有一個包含整數的輸入文件

std::vector<int> buffer(2);
std::istream_iterator<int> itr(stream); // Assume that stream is an ifstream of the file
std::copy_n(itr, 2, buffer.begin());

因為istream_iterator被指定為以遞增方式讀取（並且在構造或第一次取消引用時），如果std::copy_n將輸入迭代器遞增2次，則實際上將讀取文件中的3個值。 當copy_n的局部迭代器超出范圍時，將丟棄第三個值。

istreambuf_iterator沒有相同的交互，因為它實際上並不像大多數istream_iterators那樣將流中的值復制到本地副本中，但copy_n仍然以這種方式運行。

編輯：如果copy-N增加N次（cplusplus.com描述，似乎不正確），則丟失數據的示例。 注意，這實際上僅適用於istream_iterators或其他迭代器，它們在增量時讀取和刪除其基礎數據。

std::istream_iterator<int> itr(stream); // Reads 1st value

while(n > 0) // N = 2 loop start 
{       
 *result = *first;
 ++result; ++first; // Reads 2nd value
 --n; // N: 1
 // N = 1 loop start
 *result = *first;
 ++result; ++first; // Reads 3rd value
 --n; // N :0
 // Loop exit
}
return result;

Answer 3

源迭代器不是通過引用獲取的。 因此，它的副本增加n次，但參數保持不變。

10次​​中有9次，這就是你想要的。

關於具體增加InputIterators的副作用，我認為正式，輸入迭代器應該在每次讀取時“遞增”（沒有增量的重復讀取不會產生相同的值）。 所以，只需將增量設為無操作。