std::copy 是否处理重叠范围？

Question

将数据从一个范围复制到另一个范围时，您必须小心源范围和目标范围之间是否存在部分重叠。如果目标范围的开头与源范围的尾部重叠，则普通的顺序副本将使数据出现乱码。 C 运行时库除了memcpy 之外还有memmove 来处理此类重叠问题。

我假设std::copy 的工作方式类似于memcpy，因为它不考虑源区域和目标区域之间的重叠。如果您尝试使用std::copy 将std::vector 中的对象“向下”移动，则会损坏数据。是否有类似memmove 的 STL 算法来处理此类情况？还是我应该使用反向迭代器自己动手？

Answer 1

如果输出范围的开始与输入范围重叠，则它不处理重叠范围。

幸运的是，您可以改用 std::copy_backward（这要求您不要将输出范围的 end 与输入范围重叠）。

Answer 2

std::copy的前提条件，禁止重叠：

• 原型

  template <class InputIterator, class OutputIterator>
  OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last,
                      OutputIterator result);
  

• 前提条件

  • [first, last) 是一个有效范围。
  • result 不是[first, last) 范围内的迭代器。
  • 有足够的空间容纳所有被复制的元素。更多的 正式地，要求是 [result, result + (last - first)) 是一个 有效范围。 [1]

Answer 3

C++17 标准草案

C++17 n4659 standard draft 说：

28.6.1 “复制”：

template<class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last,
                    OutputIterator result);

1 要求：结果不得在 [first, last) 范围内。

2 效果：将范围 [first, last) 中的元素复制到范围 [result, result + (last - first)) 从第一个开始，一直到最后。

和：

template<class BidirectionalIterator1, class BidirectionalIterator2>
BidirectionalIterator2
copy_backward(
    BidirectionalIterator1 first,
    BidirectionalIterator1 last,
    BidirectionalIterator2 result);

17 要求：结果不得在范围内（第一个，最后一个]。

18 效果：将范围 [first, last) 中的元素复制到范围 [result - (last-first), 结果）从最后一个 - 1 开始并继续到第一个。 (263) 对于每个正整数 n

然后注释说明何时使用copy_backward：

263) 当 last 在 [result - (last - first), result) 范围内时，应使用 copy_backward 而不是 copy

因此，这些功能没有重叠的要求，unlike for memcpy，重叠的行为在Effects 部分中明确定义。

您只需在它们之间进行选择，因为您通常希望std::copy 用于向左复制，std::copy_backward 用于向右复制。

C++ 在<algorithm> 中还有一个范围版本的std::move，它可以移动而不是复制。

Answer 4

似乎最直接的方法是创建一个您要复制的范围的临时向量：

std::vector copiedRange( srcVecIterBegin, srcVecIterEnd);
std::copy( copiedRange.begin(), copiedRange.end(), srcVecIterCopyLocIter);

您可以将其包装在一个模板函数中，该函数应该能够使用任何容器/迭代器类型进行重叠。