std::copy 如何与流迭代器一起工作答案

【问题标题】：How does std::copy work with stream iteratorsstd::copy 如何与流迭代器一起工作
【发布时间】：2013-05-19 14:12:25
【问题描述】：

通常的 STL 构造是：

vector<string> col;
copy(istream_iterator<string>(cin), istream_iterator<string>(),
    back_inserter(col));

我们使用istream_iterator 从标准输入 (cin) 复制到向量。

谁能解释这段代码是如何工作的？

我的问题是我不太了解这部分：

istream_iterator<string>(cin), istream_iterator<string>()

【问题讨论】：

你最好阅读《C++ STL》这本书

标签： c++ stl stream iterator

【解决方案1】：

首先，请注意，在这种情况下，根本不需要使用std::copy。您可以直接从迭代器初始化向量：

vector<string> col((istream_iterator<string>(cin)),
                    istream_iterator<string>());

这可能不会让代码更容易理解。

就代码的工作方式而言，它可能比您想象的要简单一些。一个 istream_iterator 模糊地看起来像这样：

template <class T>
class istream_iterator { 
    std::istream *is;
    T data;
public:
    istream_iterator(std::istream &is) : is(&is) { ++(*this); }
    istream_iterator() : is(nullptr) {}

    T operator++() { (*is) >> data; return *this; }
    T operator++(int) { (*is) >> data; return *this; }

    T const &operator*() { return data; }   

    bool operator !=(istream_iterator &end) { return (*is).good(); }
    bool operator ==(istream_iterator &end) { return !(*is).good(); }
};

显然，我要跳过的内容更多，但这是我们在这里最关心的内容。所以，当你创建迭代器时，它会从流中读取（或尝试）一个项目到我称为data 的变量中。当您取消引用迭代器时，它会返回 data。当您递增迭代器时，它会从文件中读取（或尝试）下一项。尽管写得好像它们将一个迭代器与另一个迭代器进行比较，operator== 和 operator!= 实际上只是检查文件的结尾¹。

然后 std::copy 使用它，它（再次简化）看起来像这样：

template <class InIt, class OutIt>
void std::copy(InIt b, InIt e, OutIt d) { 
    while (b != e) {
        *d = *b;
        ++b;
        ++d;
    }
}

因此，这会从输入迭代器中读取和项目，将该项目写入输出迭代器，然后重复直到当前位置的迭代器与输入末尾的迭代器比较相等（当您到达文件结尾）。请注意，与其他迭代器不同，您可以与 istream 迭代器一起使用的唯一“结束”位置是文件的结尾。

请注意，从技术上讲，这不是合规行为。我简化了比较以保持简单。两个默认构造的迭代器应该比较相等，如果你从同一个流中构造两个迭代器，它们应该至少在你从流中读取任何内容之前比较相等。不过，这几乎没有什么实际区别 - 您在实际使用中看到的唯一比较是确定您是否已经到达文件末尾。

【讨论】：

流操作符是否可复制？
@quant_dev：你的意思是流迭代器吗？如果是这样，是的，但影响不大。具体来说，您可以复制迭代器并取消引用副本——但只要您增加任何迭代器，取消引用除了您刚刚增加的那个之外的任何副本都会给出 UB。

【解决方案2】：

下面的部分答案引自 C++ 标准库：Nicolai M. Josuttis 的教程和参考，稍作调整。

表达式
  istream_iterator<string>(cin)  
创建一个从标准输入流cin 读取的字符串迭代器。模板参数string 指定流迭代器读取此类型的元素。这些元素使用通常的输入运算符 >> 读取。因此，每次算法想要处理下一个元素时，istream 迭代器都会将该需求转换为调用
cin >> string  
字符串的输入运算符通常读取一个由空格分隔的单词。

表达式
istream_iterator<string>()  
调用 istream 迭代器的默认构造函数，该构造函数创建所谓的流结束迭代器。它表示您无法再从中读取的流。字符串结尾迭代器用作end of the range，因此算法copy 会从cin 读取所有字符串，直到它无法再读取为止。

最后一个：

back_inserter(col))

根据 back_inserter 文档：

一个 std::back_insert_iterator 可用于将元素添加到容器 c 的末尾

它将所有读取的字符串添加到col。

您可以找到有关std::istream_iterator 和std::back_inserter 的详细信息。

【讨论】：