STL基本算法之copy与copy_backward

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已于 2024-11-29 22:50:19 修改

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#c++ #开发语言

于 2024-11-29 22:05:01 首次发布

copy

不论是对客端程序或对STL内部而言，copy()都是一个常常被调用的函数。由于copy进行的是复制操作，而复制操作不外乎应用assignment operator或者copy construct(copy 算法用的是前者)，但是某些元素型别拥有的是trivial assignment operator，因此，如果能够使用内存直接复制行为(例如C标准函数memmove或者memcopy), 便能节省大量时间。为此，SGI STL的copy算法用尽各种办法，包括函数重载(function overloading)、型别特性(type traits)、偏特化(partial specialization)等编程技巧，无所不用其极地加强效率。下图表示了copy()操作的脉络。稍后配合源码进行说明；

copy算法可将输入区间[first,last)内的元素复制到输出区间[result, result+(last-first))内，也就是说，它会执行赋值操作*result = *first,*(result+i)=*(first+i)直到first+i达到last。最终返回一个迭代器result + (last-first).copy对其template参数所要求的条件非常宽松。其输入区间只需要是InputIterator构成即可，输出区间只需要是OutputIterator构成即可。这意味着你可以使用copy算法，将任何容器的任何一段区间的内容，复制到任何容器的任何一段区间上。

对于每个从0到last-first的整数n，copy执行赋值操作*(result+n) = *(first+n).赋值操作是向前操作的。

如果输入区间和输出区间完全没有重叠，当然毫无问题，否则便需特别注意。如下图所示：

第二种情况当result位于first与last当中时，可能会出现错误。

从稍后即将显示的源码可知，copy元素时一一进行元素的赋值操作，如果输出区间的起点位于输入区间内，copy算法便(可能)会在输入区间的(某些)元素尚未被复制之前，就覆盖其值，导致错误的结果。在这里我们一再使用可能这个字眼，是因为，如故宫copy算法根据其所接收迭代器的特性决定调用memmove()来执行任务，就不会造成上述错误，因为memmove()，会考虑重叠的情况再进行处理，保证不会出现值还没被拷贝就被覆盖的情况。

下面的测试代码，是对上图copy的测试

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <deque>
#include <list>
using namespace std;

template <class T>
struct display {
    void operator() (const T& x) { c