用 std::istream_iterator 限制 std::copy 的范围

Question

我构建了一个最小的工作示例来展示我在使用 STL 迭代器时遇到的问题。我正在使用istream_iterator 从std::istream 中读取floatss（或其他类型）：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

int main() {
   float values[4];
   std::copy(std::istream_iterator<float>(std::cin), std::istream_iterator<float>(), values);
   std::cout << "Read exactly 4 floats" << std::endl; // Not true!
}

这会读取所有可能的 floatss，直到 EOF 到 values，它的大小是固定的，4，所以现在显然我想限制范围以避免溢出并准确/最多读取 4 个值。

使用更多“正常”迭代器（即 RandomAccessIterator），前提是 begin+4 没有超出您的预期目标：

std::copy(begin, begin+4, out);

准确读取 4 个元素。

如何使用std::istream_iterator 做到这一点？显而易见的想法是将对 std::copy 的调用更改为：

std::copy(std::istream_iterator<float>(std::cin), std::istream_iterator<float>(std::cin)+4, values);

但是（可以预见）这不会编译，operator+ 没有候选人：

g++ -Wall -Wextra test.cc
test.cc: In function ‘int main()’:
test.cc:7: error: no match for ‘operator+’ in ‘std::istream_iterator<float, char, std::char_traits<char>, long int>(((std::basic_istream<char, std::char_traits<char> >&)(& std::cin))) + 4’

有什么建议吗？是否有正确的“STLified” pre-C++0x 方法来实现这一目标？显然，我可以将它写成一个 for 循环，但我希望在这里学习一些关于 STL 的知识。我有点想知道滥用std::transform 或std::merge 等以某种方式实现此功能，但我不太明白该怎么做。

Answer 1

看看std::copy_n

Answer 2

当您请求非 C++0x 解决方案时，这里有一个替代方案，它使用 std::generate_n 和生成器仿函数而不是 std::copy_n 和迭代器：

#include <algorithm>
#include <string>
#include <istream>
#include <ostream>
#include <iostream>

template<
    typename ResultT,
    typename CharT = char,
    typename CharTraitsT = std::char_traits<CharT>
>
struct input_generator
{
    typedef ResultT result_type;

    explicit input_generator(std::basic_istream<CharT, CharTraitsT>& input)
      : input_(&input)
    { }

    ResultT operator ()() const
    {
        // value-initialize so primitives like float
        // have a defined value if extraction fails
        ResultT v((ResultT()));
        *input_ >> v;
        return v;
    }

private:
    std::basic_istream<CharT, CharTraitsT>* input_;
};

template<typename ResultT, typename CharT, typename CharTraitsT>
inline input_generator<ResultT, CharT, CharTraitsT> make_input_generator(
    std::basic_istream<CharT, CharTraitsT>& input
)
{
    return input_generator<ResultT, CharT, CharTraitsT>(input);
}

int main()
{
    float values[4];
    std::generate_n(values, 4, make_input_generator<float>(std::cin));
    std::cout << "Read exactly 4 floats" << std::endl;
}

---

如果您愿意，可以将此生成器与 boost::generator_iterator 结合使用，将生成器用作输入迭代器。

Answer 3

如果您没有可用的std::copy_n，那么编写自己的很容易：

namespace std_ext { 
template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
OutputIterator copy_n(InputIterator first, Size n, OutputIterator result) {
    for (int i=0; i<n; i++) {
        *result = *first;
        ++result;
        ++first;
    }
    return result;
}
}