c++ - 为什么 std::copy_n 不增加输入迭代器 n 次？

Question

我希望下面的 buf_iter 指向字符 n 字符在它开始的点之后。相反，它指向最后一个读取的字符。为什么是这样？即，如果我在 copy_n 之前和之后执行 in_stream.tellg()，它们的区别不是 n 而是 (n-1)。如果我用 in_stream.read 读取了 n 个字符，那么该位置将前进 n。

std::istreambuf_iterator<char> buf_iter(in_stream);
std::copy_n(buf_iter, n, sym.begin());

我查看了实现，它显然是故意这样做的，跳过了最后的增量。

另一篇文章 here 提到当从迭代器连接到 cin 时递增它会导致读取次数过多，因为读取是在 operator++() 上完成的。这听起来像是 cin 的问题 - 为什么没有在 operator*() 上完成读取？

标准是否在任何地方指定了这一点？我看到的文档没有提到 from 迭代器会发生什么，而且我看到了两个不同的页面，它们给出了执行每种行为的“可能的正确实现”:

At cppreference we have:

template< class InputIt, class Size, class OutputIt>
OutputIt copy_n(InputIt first, Size count, OutputIt result)
{
    if (count > 0) {
        *result++ = *first;
        for (Size i = 1; i < count; ++i) {
            *result++ = *++first;
        }
    }
    return result;
}

while at cplusplus.com we have :

template<class InputIterator, class Size, class OutputIterator>
  OutputIterator copy_n (InputIterator first, Size n, OutputIterator result)
{
  while (n>0) {
    *result = *first;
    ++result; ++first;
    --n;
  }
  return result;
}

两者都不读取并在结果中产生相同的内容。但是，第一个只会增加“第一个”迭代器 n-1 次，第二个只会增加 n 次。

什么给了？如何编写可移植代码？我可以使用 tellg 然后使用 seekg 但我还不如手动执行循环(啊!)。

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请注意，我不是在调用 copy_n 之后尝试从迭代器中读取，而是我想在调用 copy_n 之后从底层流中读取，问题是copy_n 指向的字节短于我预期的位置。现在我要使用有点可怕但显然是便携的:

auto pos = in_stream.tellg();
std::istreambuf_iterator<char> buf_iter(in_stream);
std::copy_n(buf_iter, cl, sym.begin());

in_stream.seekg(pos + cl);

uint64_t foo;
in_stream.read(reinterpret_cast<char *>(&foo), 8);

顺便说一句，如果不清楚，我试图避免将数据复制到缓冲区中，然后再复制到字符串 sym。

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@DaveS:离开我的具体问题，这里有一个简单的程序，由于输入迭代器最后一次没有递增，所以它没有输出我所期望的:

#include <algorithm>
#include <string>
#include <iostream>
#include <fstream>

int main(int argc, const char * argv[])
{
    std::ifstream in("numbers.txt");

    std::istreambuf_iterator<char> in_iter(in);
    std::ostreambuf_iterator<char> out_iter(std::cout);

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    std::copy_n(in_iter, 3, out_iter);
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

输入文件就是"0123456789\n"

我明白了:

012
234
456

由于 istreambuf_iterator::operator++() 的副作用，如果实现 copy_n 来增加输入迭代器 n，这将给出不同的结果 次。

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@aschepler:需要捕获本地参数，但我会用它:

 std::generate_n(sym.begin(), cl, [&in_stream](){ return in_stream.get(); });

Answer 1

许多 std::copy_n 实现增加 n-1 次的原因是由于与 istream_iterator 的交互，以及通常是如何实现的。

例如，如果您有一个包含整数的输入文件

std::vector<int> buffer(2);
std::istream_iterator<int> itr(stream); // Assume that stream is an ifstream of the file
std::copy_n(itr, 2, buffer.begin());

因为 istream_iterator 被指定为在递增时读取(以及在构造或第一次取消引用时)，如果 std::copy_n 将输入迭代器递增 2 次，您实际上会从文件中读取 3 个值。当 copy_n 内的本地迭代器超出范围时，第三个值将被丢弃。

istreambuf_iterator 没有相同的交互，因为它实际上并不像大多数 istream_iterators 那样将值从流中复制到本地拷贝中，但是 copy_n 仍然如此。

编辑:如果 copy-N 增加 N 次则丢失数据的示例(cplusplus.com 描述，这似乎不正确)。请注意，这实际上仅适用于 istream_iterators 或其他在增量时读取和删除其基础数据的迭代器。

std::istream_iterator<int> itr(stream); // Reads 1st value

while(n > 0) // N = 2 loop start 
{       
 *result = *first;
 ++result; ++first; // Reads 2nd value
 --n; // N: 1
 // N = 1 loop start
 *result = *first;
 ++result; ++first; // Reads 3rd value
 --n; // N :0
 // Loop exit
}
return result;