std::ranges::uninitialized_copy() 算法

自 C++20 起

简化

// (1)
uninitialized_copy_result<I, O>
  uninitialized_copy( I ifirst, S1 ilast, O ofirst, S2 olast );

// (2)
uninitialized_copy_result< ranges::borrowed_iterator_t<IR>,
                           ranges::borrowed_iterator_t<OR> >
  uninitialized_copy( IR&& in_range, OR&& out_range );

参数类型是泛型的，并具有以下约束：

• I - std::input_iterator
• S1, S2 - std::sentinel_for<I>, no-throw-sentinel-for<O>
• O - no-throw-forward-iterator
• IR - ranges::input_range
• OR - no-throw-forward-range

此外，每个重载都有以下约束

• (1) std::constructible_from<std::iter_value_t<O>, std::iter_reference_t<I>>
• (1) std::constructible_from<ranges::range_value_t<OR>, ranges::range_reference_t<IR>>

详细

// (1)
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 );

// (2)
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 );

辅助类型定义如下：

template< class I, class O >
using uninitialized_copy_result = ranges::in_out_result<I, O>;

• (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，该范围是未初始化的内存区域，从输入范围 [ifirst; ilast) 中的元素复制。

  重要

  输入和输出范围不得重叠。

  注意

  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。

  此函数的效果等同于

  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，如同使用 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。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

ifirst ilast	要复制的元素范围。
in_range	要复制的元素范围。
ofirst olast	目标范围。
out_range	目标范围。

返回值

{
  ifirst + N,
  ofirst + N
}

复杂度

给定 N 为 ranges::min(ranges::distance(ifirst, ilast), ranges::distance(ofirst, olast))

O(N)

异常

构造目标范围中的元素时抛出的异常（如果有）。

可能的实现

uninitialized_copy(1) 和 uninitialized_copy(2)

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{};

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。

示例

Main.cpp

#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 << 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", };