std::istream_iterator<>与 copy_n() 和朋友

Question

下面的代码片段从 std::cin 读取三个整数；它将两个写入 numbers 并丢弃第三个：

std::vector<int> numbers(2);
copy_n(std::istream_iterator<int>(std::cin), 2, numbers.begin());

我希望代码从 std::cin 中读取两个整数，但事实证明这是正确的，符合标准的行为。这是标准中的疏忽吗？这种行为的理由是什么？

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从 C++03 标准中的 24.5.1/1 开始：

构建完成后，每个 使用 time ++ 时，迭代器读取 并存储值T。

因此，在上面的代码中，在调用时流迭代器已经读取了一个整数。从那时起，算法中迭代器的每次读取都是预读，产生前一次读取缓存的值。

下一个标准的最新草案 n3225 似乎没有任何变化这里（24.6.1/1）。

在相关说明中，当前标准的 24.5.1.1/2 参考 istream_iterator(istream_type& s) 构造函数读取

效果：初始化in_stream s。 value 可能会在期间初始化 施工或第一次 参考。

强调“值可以被初始化......”而不是“应被初始化”。这听起来与 24.5.1/1 相矛盾，但也许这本身就值得一个问题。

Answer 1

不幸的是，copy_n 的实现者未能考虑复制循环中的预读。 Visual C++ 实现在 stringstream 和 std::cin 上都按照您的预期工作。我还检查了原始示例中 istream_iterator 是在线构造的情况。

下面是 STL 实现中的关键代码。

template<class _InIt,
    class _Diff,
    class _OutIt> inline
    _OutIt _Copy_n(_InIt _First, _Diff _Count,
        _OutIt _Dest, input_iterator_tag)
    {   // copy [_First, _First + _Count) to [_Dest, ...), arbitrary input
    *_Dest = *_First;   // 0 < _Count has been guaranteed
    while (0 < --_Count)
        *++_Dest = *++_First;
    return (++_Dest);
    }

这是测试代码

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

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    std::stringstream ss;
    ss << 1 << ' ' << 2 << ' ' << 3 << ' ' << 4 << std::endl;
    ss.seekg(0);
    std::vector<int> numbers(2);
    std::istream_iterator<int> ii(ss);
    std::cout << *ii << std::endl;  // shows that read ahead happened.
    std::copy_n(ii, 2, numbers.begin());
    int i = 0;
    ss >> i;
    std::cout << numbers[0] << ' ' << numbers[1] << ' ' << i << std::endl;

    std::istream_iterator<int> ii2(std::cin);
    std::cout << *ii2 << std::endl;  // shows that read ahead happened.
    std::copy_n(ii2, 2, numbers.begin());
    std::cin >> i;
    std::cout << numbers[0] << ' ' << numbers[1] << ' ' << i << std::endl;

    return 0;
}


/* Output
1
1 2 3
4 5 6
4
4 5 6
*/

Answer 2

今天我遇到了非常相似的问题，这里是例子：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <string>

struct A
{
    float a[3];
    unsigned short int b[6];
};

void ParseLine( const std::string & line, A & a )
{
    std::stringstream ss( line );

    std::copy_n( std::istream_iterator<float>( ss ), 3, a.a );
    std::copy_n( std::istream_iterator<unsigned short int>( ss ), 6, a.b );
}

void PrintValues( const A & a )
{
    for ( int i =0;i<3;++i)
    {
        std::cout<<a.a[i]<<std::endl;
    }
    for ( int i =0;i<6;++i)
    {
        std::cout<<a.b[i]<<std::endl;
    }
}

int main()
{
    A a;

    const std::string line( "1.1 2.2 3.3  8 7 6 3 2 1" );

    ParseLine( line, a );

    PrintValues( a );
}

用 g++ 4.6.3 编译上面的例子会产生一个：

1.1 2.2 3.3 7 6 3 2 1 1

，用 g++ 4.7.2 编译会产生另一个结果：

1.1 2.2 3.3 8 7 6 3 2 1

---

c++11 标准告诉了这个关于 copy_n 的信息：

template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
OutputIterator copy_n(InputIterator first, Size n, OutputIterator result);

效果：对于每个非负整数 i < n，执行 *(结果 + i) = *(第一个 + i)。
返回：结果+n。
复杂性：正好有 n 个作业。

正如您所看到的，没有指定迭代器到底发生了什么，这意味着它依赖于实现。

我的观点是，您的示例不应读取第三个值，这意味着这是标准中的一个小缺陷，因为他们没有指定行为。

Answer 3

我不知道确切的理由，但由于迭代器还必须支持运算符 *()，因此它必须缓存它读取的值。允许迭代器在构造时缓存第一个值可以简化这一过程。当流最初为空时，它还有助于检测流结束。

也许您的用例是委员会没有考虑的一个？

Answer 4

今天，在你九年后的今天，我遇到了同样的问题，所以按照这个线程，在解决这个问题时注意到了这一点，似乎我们可以在第一次之后每次读取时将迭代器走一步（我的意思是 cin< /code> 也不能自动忽略换行符结尾，我们用 cin.ignore() 来帮助它，我猜我们也可以帮助这个实现）：

    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;

    int main(){

    freopen("input.txt","r",stdin);

    istream_iterator<int> it(cin);

    ostream_iterator<int> cout_it(cout, " ");

    copy_n(it, 5, cout_it);

    cout<<"\nAnd for the rest of the stream\n";

    for(int i=0;i<10;i++){

        it++;

        copy_n(it, 1, cout_it);

      }

    return 0;
   }

并且应该产生如下输出：

1 2 3 4 5
And for the rest of the stream
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15