C++ STL 的 copy() 异常安全答案

【问题标题】：C++ STL's copy() exception safetyC++ STL 的 copy() 异常安全
【发布时间】：2015-03-12 17:47:15
【问题描述】：

如果我这样做了

std::copy(source, source + size, destination);

我有强大的异常安全保证吗？ IE。如果 std::copy 抛出，destination 保持不变？

【问题讨论】：

请回复参考。
怎么可能？最终它必须开始接触目的地，如果在目的地中途停止工作，则会处于不一致的状态。
想一想 10 秒钟。唯一可能的方法是在复制之前备份目标。即使有可能，这也是一个糟糕的想法至少有以下原因：（1）它需要分配额外的内存，（2）它会很慢，（3）复制（备份）以及恢复（从备份）很容易抛出另一个异常，就像原来的抛出异常一样。

标签： c++ exception stl

【解决方案1】：

附录 E：标准库异常安全来自 Stroustrop 的C++ 编程语言 是freely viewable from his website。

由此而来：

copy() 算法（第 18.6.1 节）不提供强大的异常安全保证。它不保证如果出现异常，它将保持其目标不变复制过程中抛出

【讨论】：

【解决方案2】：

来自标准：

25.3.1 复制 [alg.copy]
template<class InputIterator, class OutputIterator>
   OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last,
                       OutputIterator result);
1 效果： 将[first,last) 范围内的元素复制到[result,result + (last -first)) 范围内，从first 开始，一直到last。对于每个非负整数n < (last -first)，执行*(result + n) = *(first + n)。

2 返回： result + (last - first).

3 要求： result 不得在 [first,last) 范围内。

4 复杂性： 完全是last - first 分配。

它不对异常安全做出任何保证。它也没有指定result 在[first,last) 范围内时的行为。

【讨论】：

它不必与每个算法一起列出，之前可能有一个涵盖一组算法的一般性声明。无论如何，提供强大的异常保证的真正问题是 T.C.在这个答案中说 - 如果 result 是只写输出迭代器，则无法回滚到原始内容。
即使您可以回滚，也不应该尝试。如果这引发 second 异常怎么办？！

【解决方案3】：

快速搜索第 25 条（指定大多数标准算法的条款）表明没有短语 no effects 的实例，并且该标准将强异常安全性指定为“如果抛出异常（有/功能有）没有效果”。换句话说，第 25 条中的任何内容都没有强有力的异常安全保证。

另外，std::copy 怎么可能提供强大的异常安全保证呢？ dest 可以是不一定可读的任意输出迭代器，并且可以在写入时执行任意操作。如果是std::ostream_iterator 怎么办？如何“取消写入”已写入流的内容？

【讨论】：

【解决方案4】：

副本在 25.3.1 中定义为

template<class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last,
OutputIterator result);
1 Effects: Copies elements in the range [first,last) into the range [result,result + (last -
first)) starting from first and proceeding to last. For each non-negative integer n < (last -
first), performs *(result + n) = *(first + n).
2 Returns: result + (last - first).
3 Requires: result shall not be in the range [first,last).
4 Complexity: Exactly last - first assignments.

可以有效地写成：

template<class InputIterator, class OutputIterator>
  OutputIterator copy (InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result)
{
  while (first!=last) {
    *result = *first;
    ++result; ++first;
  }
  return result;
}

如果在第一次执行循环后的任何时间发生异常，那么它的格式化方式将改变目标。

【讨论】：