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std::ranges::uninitialized_copy， std::ranges::uninitialized_copy_result

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定义在头文件 <memory> 中
调用签名
template< std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S1,

          no-throw-forward-iterator O, no-throw-sentinel-for<O> S2 >
requires std::constructible_from<std::iter_value_t<O>, std::iter_reference_t<I>>
         uninitialized_copy_result<I, O>

         uninitialized_copy( I ifirst, S1 ilast, O ofirst, S2 olast );
 (1) (自 C++20 起)
template< ranges::input_range IR, no-throw-forward-range OR >

requires std::constructible_from<ranges::range_value_t<OR>,
         ranges::range_reference_t<IR>>
         uninitialized_copy_result<ranges::borrowed_iterator_t<IR>,
                                   ranges::borrowed_iterator_t<OR>>

         uninitialized_copy( IR&& in_range, OR&& out_range );
 (2) (自 C++20 起)
辅助类型
template< class I, class O >
using uninitialized_copy_result = ranges::in_out_result<I, O>;
 (3) (自 C++20 起)
1) 令 N 为 ranges::min(ranges::distance(ifirst, ilast), ranges::distance(ofirst, olast))，在输出范围 [ofirst, olast) 中构造 N 个元素，该范围是一个未初始化的内存区域，这些元素来自输入范围 [ifirst, ilast)。
输入和输出范围不能重叠。
如果在初始化期间抛出异常，则已构造的对象将以未指定顺序销毁。
该函数的效果等同于
for (; !(ifirst == ilast || ofirst == olast); ++ofirst, ++ifirst)
{
    ::new (static_cast<void*>(std::addressof(*ofirst)))
        std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<O>>(*ifirst);
}
2) 与 (1) 相同，但使用 in_range 作为第一个范围，out_range 作为第二个范围，就好像使用 ranges::begin(in_range) 作为 ifirst，ranges::end(in_range) 作为 ilast，ranges::begin(out_range) 作为 ofirst，以及 ranges::end(out_range) 作为 olast。

本页描述的类函数实体是 *niebloids*，即

在实践中，它们可以实现为函数对象，或者使用特殊的编译器扩展。

内容

[edit] 参数

ifirst, ilast - 表示要复制元素范围的迭代器-哨兵对
in_range - 要复制元素的范围
ofirst, olast - 表示目标范围的迭代器-哨兵对
out_range - 目标范围

[edit] 返回值

{ifirst + N, ofirst + N}

[edit] 复杂度

𝓞(N).

[edit] 异常

在目标范围中构造元素时抛出的异常（如果有）。

[edit] 备注

如果输出范围的值类型是 TrivialType，则实现可以提高 ranges::uninitialized_copy 的效率。

[edit] 可能的实现

struct uninitialized_copy_fn
{
    template<std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S1,
             no-throw-forward-iterator O, no-throw-sentinel-for<O> S2>
    requires std::constructible_from<std::iter_value_t<O>, std::iter_reference_t<I>>
    ranges::uninitialized_copy_result<I, O>
    operator()(I ifirst, S1 ilast, O ofirst, S2 olast) const
    {
        O current{ofirst};
        try
        {
            for (; !(ifirst == ilast or current == olast); ++ifirst, ++current)
                ranges::construct_at(std::addressof(*current), *ifirst);
            return {std::move(ifirst), std::move(current)};
        }
        catch (...) // rollback: destroy constructed elements
        {
            for (; ofirst != current; ++ofirst)
                ranges::destroy_at(std::addressof(*ofirst));
            throw;
        }
    }
 
    template<ranges::input_range IR, no-throw-forward-range OR>
    requires std::constructible_from<ranges::range_value_t<OR>,
             ranges::range_reference_t<IR>>
    ranges::uninitialized_copy_result<ranges::borrowed_iterator_t<IR>,
                                      ranges::borrowed_iterator_t<OR>>
    operator()(IR&& in_range, OR&& out_range) const
    {
        return (*this)(ranges::begin(in_range), ranges::end(in_range),
                       ranges::begin(out_range), ranges::end(out_range));
    }
};
 
inline constexpr uninitialized_copy_fn uninitialized_copy{};

[edit] 示例

运行此代码
#include <cstdlib>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
 
int main()
{
    const char* v[]{"This", "is", "an", "example"};
 
    if (const auto sz{std::size(v)};
        void* pbuf = std::aligned_alloc(alignof(std::string), sizeof(std::string) * sz))
    {
        try
        {
            auto first{static_cast<std::string*>(pbuf)};
            auto last{first + sz};
            std::ranges::uninitialized_copy(std::begin(v), std::end(v), first, last);
 
            std::cout << "{";
            for (auto it{first}; it != last; ++it)
                std::cout << (it == first ? "" : ", ") << std::quoted(*it);
            std::cout << "};\n";
 
            std::ranges::destroy(first, last);
        }
        catch (...)
        {
            std::cout << "uninitialized_copy exception\n";
        }
        std::free(pbuf);
    }
}

输出

{"This", "is", "an", "example"};

[edit] 缺陷报告

以下行为更改缺陷报告已追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 已发布的行为 正确行为
LWG 3870 C++20 此算法可能会在 const 存储上创建对象 保持禁止

[edit] 另请参阅

(C++20)
 将一定数量的对象复制到未初始化的内存区域
(niebloid)[edit]
 将一个范围的对象复制到未初始化的内存区域
(函数模板) [edit]
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