std::copy, std::copy_if

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C 库
 
在标头 <algorithm> 定义
(1)
template< class InputIt, class OutputIt >
OutputIt copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first );
 (C++20 前)
template< class InputIt, class OutputIt >
constexpr OutputIt copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first );
 (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 >

ForwardIt2 copy( ExecutionPolicy&& policy,

                 ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first );
 (2) (C++17 起)
(3)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate >

OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,

                  UnaryPredicate pred );
 (C++11 起)
(C++20 前)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate >

constexpr OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,

                            UnaryPredicate pred );
 (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy,

          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class UnaryPredicate >
ForwardIt2 copy_if( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,

                    UnaryPredicate pred );
 (4) (C++17 起)

复制范围 [first, last) 中的元素到从 d_first 开始的另一范围（复制目标范围）。

1) 按从 first 到 last 的顺序复制 [first, last) 中的所有元素。
如果 d_first 在 [first, last) 中，那么行为未定义。此时可以用 std::copy_backward 代替。
2) 复制元素，但按照 policy 执行。此重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 起)
是 true 时才会参与重载决议。
如果 [first, last) 与复制目标范围重叠，那么行为未定义。
3) 仅复制谓词 pred 对其返回 true 的元素。此复制算法是稳定的：保持被复制元素的相对顺序。
如果 [first, last) 与复制目标范围重叠，那么行为未定义。
4) 同 (3)，但按照 policy 执行。此重载只有在

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 起)
是 true 时才会参与重载决议。

参数

first, last - 要复制的元素范围
d_first - 目标范围的起始
policy - 所用的执行策略。细节见执行策略。
pred - 对所要求的元素则返回 ​true 的一元谓词。

对每个（可为 const 的） VT 类型参数 v ，其中 VT 是 InputIt 的值类型，表达式 pred(v) 必须可转换到 bool，无关乎值类别，而且必须不修改 v 。从而不允许 VT& 类型参数，亦不允许 VT ，除非对 VT 而言移动等价于复制 (C++11 起)。 ​

类型要求
-
InputIt 必须符合老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
-
OutputIt 必须符合老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须符合老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
-
UnaryPredicate 必须符合谓词 (Predicate) 的要求。

返回值

指向目标范围中最后复制元素的下个元素的输出迭代器。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1,2) 赋值 N 次。
3,4) 应用 N 次谓词 pred，并且赋值最多 N 次（对于每个谓词返回 true 的元素赋值，取决于 pred 和输入数据）。

对于带 ExecutionPolicy 的重载，如果 ForwardIt1 的值类型不可移动构造 (MoveConstructible) ，那么就会有性能开销。

异常

拥有名为 ExecutionPolicy 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

注解

实践中，如果 value_type 可平凡复制 (TriviallyCopyable) ，而迭代器类型满足老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，那么 std::copy 会避免多次赋值并使用大批量复制函数，如 std::memmove。

复制重叠的范围时，std::copy 在复制到左侧（目标范围起始在源范围之外）时适合，而 std::copy_backward 在复制到右侧（目标范围结尾在源范围之外）时适合。

可能的实现

copy (1) 
template<class InputIt, class OutputIt>
OutputIt copy(InputIt first, InputIt last,
              OutputIt d_first)
{
    for (; first != last; (void)++first, (void)++d_first)
        *d_first = *first;
 
    return d_first;
}
copy_if (3) 
template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate>
OutputIt copy_if(InputIt first, InputIt last,
                 OutputIt d_first, UnaryPredicate pred)
{
    for (; first != last; ++first)
    {
        if (pred(*first))
        {
            *d_first = *first;
            ++d_first;
        }
    }
 
    return d_first;
}

示例

下列代码用 std::copy 复制一个 std::vector 的内容到另一个，并显示结果 std::vector：

运行此代码
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> from_vector(10);
    std::iota(from_vector.begin(), from_vector.end(), 0);
 
    std::vector<int> to_vector;
    std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(),
              std::back_inserter(to_vector));
// 或者可以使用另一种方式，
//  std::vector<int> to_vector(from_vector.size());
//  std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(), to_vector.begin());
// 任一方式都等价于
//  std::vector<int> to_vector = from_vector;
 
    std::cout << "to_vector 包含：";
 
    std::copy(to_vector.begin(), to_vector.end(),
              std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "to_vector 中的奇数有：";
 
    std::copy_if(to_vector.begin(), to_vector.end(),
                 std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                 [](int x) { return x % 2 != 0; });
    std::cout << '\n';
 
    std::cout << "to_vector 中 3 的倍数有：";
 
    to_vector.clear();
    std::copy_if(from_vector.begin(), from_vector.end(),
                 std::back_inserter(to_vector),
                 [](int x) { return x % 3 == 0; });
 
    for (int x : to_vector)
        std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
}

可能的输出： 

to_vector 包含：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
to_vector 中的奇数有：1 3 5 7 9
to_vector 中 3 的倍数有：0 3 6 9

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 2039 C++11 未指定 std::copy_if 的返回值 已指定
LWG 2044 C++11 未定义 std::copy_if 的稳定性 已定义

参阅

 按从后往前的顺序复制一个范围内的元素
(函数模板)
创建一个范围的逆向副本
(函数模板)
(C++11)
 将一定数目的元素复制到一个新的位置
(函数模板)
将一个给定值复制赋值给一个范围内的每个元素
(函数模板)
复制一个范围的元素，忽略满足特定判别标准的元素
(函数模板)
(C++20)(C++20)
 将某一范围的元素复制到一个新的位置
(niebloid)
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