为什么带有多个 copy_n() 的 std::istream_iterator<> 总是写入第一个值

Question

我尝试将输入行复制到多个向量中：

#include <vector>
#include <sstream>
#include <istream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main(){
  std::vector<int> v1, v2, v3;
  std::istringstream is ("1 2 3 4 5 6");
  std::istream_iterator<int> iit (is);
  std::copy_n(iit, 2, std::back_inserter(v1));
  std::copy_n(iit, 2, std::back_inserter(v2));
  std::copy(iit, std::istream_iterator<int>(), std::back_inserter(v3));
  std::ostream_iterator<int> oit(std::cout, ", ");
  std::copy(v1.begin(),v1.end(), oit);
  std::cout << "\n";
  std::copy(v2.begin(),v2.end(), oit);
  std::cout << "\n";
  std::copy(v3.begin(),v3.end(), oit);
  std::cout << "\n";
  return 0;

}

我假设这个 porgram 输出：

1, 2, 
3, 4, 
5, 6,

但我明白了：

1, 2, 
1, 3, 
1, 4, 5, 6, 

为什么copy_n总是在向量的开头插入1？

Answer 1

这归结为istream_iterator 的一个可能不直观的事实：当您取消引用它时它不会读取，而是when you advance (or construct) it。

---

(x indicates a read)

Normal forward iterators:

   Data:            1   2   3   (EOF)
   
   Construction
   *it              x
   ++it
   *it                  x
   ++it
   *it                      x
   ++it                         (`it` is now the one-past-the-end iterator)
   Destruction

Stream iterators:

   Data:            1   2   3   (EOF)
   
   Construction     x
   *it
   ++it                 x
   *it
   ++it                     x
   *it
   ++it                         (`it` is now the one-past-the-end iterator)
   Destruction

我们仍然希望通过*it 向我们提供数据。因此，为了使这项工作正常进行，读取数据的每一位都必须临时存储在迭代器本身中，直到我们接下来执行*it。

所以，当您创建iit 时，它已经为您提取了第一个号码1。该数据存储在迭代器中。流中的下一个可用数据是2，然后您可以使用copy_n 将其拉出。总共发送了两条信息，在您请求的总共两条信息中，所以第一个 copy_n 已完成。

下一次，您将使用iit 的副本，它处于第一个copy_n 之前的状态。因此，尽管流已准备好为您提供 3，但您仍然在复制的流迭代器中“卡住”了 1 的副本。

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为什么做流迭代器work this way？因为在您尝试获取更多数据但未能成功之前，您无法在流上检测到 EOF。如果它不能这样工作，你必须先做一个取消引用来触发这个检测，然后如果我们达到 EOF 应该是什么结果？

此外，我们希望任何取消引用操作都会立即产生结果；使用给定的容器，但使用流，否则您可能会阻塞等待数据可用。相反，在构造/增量上执行此阻塞更合乎逻辑，这样您的迭代器要么始终有效，要么无效。

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如果您删除副本，并为每个 copy_n 构建一个新的流迭代器，您应该没问题。虽然我通常建议每个流只使用一个流迭代器，因为这样可以避免任何人担心这一点。