std::ranges::uninitialized_value_construct() 算法

自 C++20 起

简化

// (1)
I uninitialized_value_construct( I first, S last );

// (2)
ranges::borrowed_iterator_t<R>
  uninitialized_value_construct( R&& r );

参数类型是泛型的，并具有以下约束：

• I - no-throw-forward-iterator（无抛出前向迭代器）
• S - no-throw-sentinel-for<I>（无抛出哨兵 for <I>）
• R - no-throw-forward-range（无抛出前向范围）

此外，每个重载都有以下约束

• (1) std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>（可默认初始化 <I> 的迭代器值类型）
• (2) std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>（可默认初始化 <R> 的范围值类型）

详细

// (1)
template<
  no-throw-forward-iterator I,
  no-throw-sentinel-for<I> S
>
  requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
I uninitialized_value_construct( I first, S last );

// (2)
template< no-throw-forward-range R >
  requires std::default_initializable<ranges::range_value_t<R>>
ranges::borrowed_iterator_t<R>
  uninitialized_value_construct( R&& r );

通过值初始化在从 first 开始的未初始化内存区域中构造 n 个 std::iter_value_t<I> 类型的对象，如同通过

for (; n-- > 0; ++first)
    ::new (static_cast<void*>(std::addressof(*first)))
        std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>();

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。

本页描述的函数类实体是niebloids。

参数

first	要初始化元素范围的开头。
n	要构造的元素数量。

返回值

对象范围的末尾（即 ranges::next(first, n)）。

复杂度

与 first 和 last 之间的距离成线性关系。

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_value_construct(1)

struct uninitialized_value_construct_n_fn
{
    template<no-throw-forward-iterator I>
    requires std::default_initializable<std::iter_value_t<I>>
    I operator()(I first, std::iter_difference_t<I> n) const
    {
        using T = std::remove_reference_t<std::iter_reference_t<I>>;
        if constexpr (std::is_trivial_v<T> && std::is_copy_assignable_v<T>)
            return ranges::fill_n(first, n, T());
        I rollback{first};
        try
        {
            for (; n-- > 0; ++first)
                ::new (const_cast<void*>(static_cast<const volatile void*>
                    (std::addressof(*first)))) T();
            return first;
        }
        catch (...) // rollback: destroy constructed elements
        {
            for (; rollback != first; ++rollback)
                ranges::destroy_at(std::addressof(*rollback));
            throw;
        }
    }
};

inline constexpr uninitialized_value_construct_n_fn uninitialized_value_construct_n{};

备注

如果范围的值类型是TrivialType和CopyAssignable，则实现可以提高ranges::uninitialized_value_construct的效率，例如通过使用ranges::fill。

示例

Main.cpp

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>

int main()
{
    struct S { std::string m{ "█▓▒░ █▓▒░ █▓▒░ " }; };

    constexpr int n{4};
    alignas(alignof(S)) char out[n * sizeof(S)];

    try
    {
        auto first{reinterpret_cast<S*>(out)};
        auto last = std::ranges::uninitialized_value_construct_n(first, n);

        auto count{1};
        for (auto it{first}; it != last; ++it)
            std::cout << count++ << ' ' << it->m << '\n';

        std::ranges::destroy(first, last);
    }
    catch (...)
    {
        std::cout << "Exception!\n";
    }

    // Notice that for "trivial types" the uninitialized_value_construct_n
    // zero-initializes the given uninitialized memory area.
    int v[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
    std::cout << ' ';
    for (const int i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << "\n ";
    std::ranges::uninitialized_value_construct_n(std::begin(v), std::size(v));
    for (const int i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出

1 █▓▒░ █▓▒░ █▓▒░ 
2 █▓▒░ █▓▒░ █▓▒░ 
3 █▓▒░ █▓▒░ █▓▒░ 
4 █▓▒░ █▓▒░ █▓▒░
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