std::ranges::copy，std::ranges::copy_if，std::ranges::copy_result，std::ranges::copy_if_result

定义在头文件 `<algorithm>` 中
调用签名
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O > requires std::indirectly_copyable<I, O> constexpr copy_result<I, O> copy( I first, S last, O result );	(1)	(自 C++20 起)
template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O > requires std::indirectly_copyable<ranges::iterator_t<R>, O> constexpr copy_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O> copy( R&& r, O result );	(2)	(自 C++20 起)
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O, class Proj = std::identity, std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred > requires std::indirectly_copyable<I, O> constexpr copy_if_result<I, O> copy_if( I first, S last, O result, Pred pred, Proj proj = {} );	(3)	(自 C++20 起)
template< ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O, class Proj = std::identity, std::indirect_unary_predicate< std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred > requires std::indirectly_copyable<ranges::iterator_t<R>, O> constexpr copy_if_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O> copy_if( R&& r, O result, Pred pred, Proj proj = {} );	(4)	(自 C++20 起)
辅助类型
template< class I, class O > 使用 copy_result = ranges::in_out_result<I, O>;	(5)	(自 C++20 起)
template< class I, class O > 使用 copy_if_result = ranges::in_out_result<I, O>;	(6)	(自 C++20 起)

将由 [first, last) 定义的范围内的元素复制到以 result 开头的另一个范围。

1) 从 first 开始，并继续到 last - 1，复制范围 [first, last) 中的所有元素。如果 result 在范围 [first, last) 内，则行为未定义。在这种情况下，可以使用 ranges::copy_backward 代替。

3) 仅复制谓词 pred 返回 true 的元素。复制的元素的相对顺序将保留。如果源范围和目标范围重叠，则行为未定义。

2,4) 与 (1,3) 相同，但使用 r 作为源范围，就好像使用 ranges::begin(r) 作为 first 和 ranges::end(r) 作为 last 一样。

此页面上描述的功能式实体是 niebloids，即

调用任何实体时都不能指定显式模板参数列表。
它们对依赖于参数的查找不可見。
当任何实体通过普通非限定查找作为函数调用运算符左侧的名称找到时，依赖于参数的查找将被抑制。

实际上，它们可以作为函数对象实现，或者使用特殊的编译器扩展。

[edit] 参数

first, last	-	要复制的元素范围
r	-	要复制的元素范围
result	-	目标范围的开始。
pred	-	要应用于投影元素的谓词
proj	-	要应用于元素的投影

[edit] 返回值

包含等于 last 的输入迭代器和指向最后一个复制元素的输出迭代器的 ranges::in_out_result。

[edit] 复杂度

1,2) 恰好 last - first 次赋值。

3,4) 恰好 last - first 次应用谓词和投影，在 0 和 last - first 次赋值之间（对谓词返回 true 的每个元素进行赋值，取决于谓词和输入数据）。

[edit] 注意事项

实际上，ranges::copy 的实现会避免多次赋值，并使用诸如 std::memmove 之类的批量复制函数（如果值类型是 TriviallyCopyable 并且迭代器类型满足 contiguous_iterator）。

在复制重叠范围时，当复制到左侧（目标范围的开头在源范围之外）时，ranges::copy 是合适的，而 ranges::copy_backward 在复制到右侧（目标范围的结尾在源范围之外）时是合适的。

[edit] 可能的实现

copy

struct copy_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O>
    requires std::indirectly_copyable<I, O>
    constexpr ranges::copy_result<I, O> operator()(I first, S last, O result) const
    {
        for (; first != last; ++first, (void)++result)
            *result = *first;
        return {std::move(first), std::move(result)};
    }
 
    template<ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O>
    requires std::indirectly_copyable<ranges::iterator_t<R>, O>
    constexpr ranges::copy_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
        operator()(R&& r, O result) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(result));
    }
};
 
inline constexpr copy_fn copy;

copy_if

struct copy_if_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, std::weakly_incrementable O,
             class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<std::projected<I, Proj>> Pred>
    requires std::indirectly_copyable<I, O>
    constexpr ranges::copy_if_result<I, O>
        operator()(I first, S last, O result, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        for (; first != last; ++first)
            if (std::invoke(pred, std::invoke(proj, *first)))
            {
                *result = *first;
                ++result;
            }
        return {std::move(first), std::move(result)};
    }
 
    template<ranges::input_range R, std::weakly_incrementable O,
             class Proj = std::identity,
             std::indirect_unary_predicate<
                 std::projected<ranges::iterator_t<R>, Proj>> Pred>
    requires std::indirectly_copyable<ranges::iterator_t<R>, O>
    constexpr ranges::copy_if_result<ranges::borrowed_iterator_t<R>, O>
        operator()(R&& r, O result, Pred pred, Proj proj = {}) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r),
                       std::move(result),
                       std::ref(pred), std::ref(proj));
    }
};
 
inline constexpr copy_if_fn copy_if;

[edit] 示例

以下代码使用 ranges::copy 来复制一个 std::vector 的内容到另一个 std::vector，并显示结果的 std::vector

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> source(10);
    std::iota(source.begin(), source.end(), 0);
 
    std::vector<int> destination;
 
    std::ranges::copy(source.begin(), source.end(),
                      std::back_inserter(destination));
// or, alternatively,
//  std::vector<int> destination(source.size());
//  std::ranges::copy(source.begin(), source.end(), destination.begin());
// either way is equivalent to
//  std::vector<int> destination = source;
 
    std::cout << "destination contains: ";
 
    std::ranges::copy(destination, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "odd numbers in destination are: ";
 
    std::ranges::copy_if(destination, std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                         [](int x) { return (x % 2) == 1; });
    std::cout << '\n';
}

输出

destination contains: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
odd numbers in destination are: 1 3 5 7 9

[edit] 参见

ranges::copy_backward (C++20)	以反向顺序复制元素范围 (niebloid)[edit]
ranges::reverse_copy (C++20)	创建范围的反转副本 (niebloid)[edit]
ranges::copy_n (C++20)	将一定数量的元素复制到新位置 (niebloid)[edit]
ranges::fill (C++20)	将元素范围赋予某个值 (niebloid)[edit]
ranges::remove_copyranges::remove_copy_if (C++20)(C++20)	复制元素范围，省略满足特定条件的元素 (niebloid)[edit]
copycopy_if (C++11)	将元素范围复制到新位置 (函数模板) [edit]

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