c++ - 为什么从分配给变量的 istream_iterator 读取不起作用？

Question

我编写了以下程序，从 std::cin 读取 3 个数字，并将它们输出到 std::cout , 并执行两次:

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

int main()
{
    std::copy_n(std::istream_iterator<int>(std::cin), 
                3, 
                std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    
    std::copy_n(std::istream_iterator<int>(std::cin), 
                3, 
                std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));              
}

对于 1 2 3 4 5 6 的输入，程序 prints预期 1 2 3 4 5 6 .

由于我发现代码有点冗长，我尝试将迭代器存储在变量中:

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

int main()
{
    auto ins = std::istream_iterator<int>(std::cin);
    auto outs = std::ostream_iterator<int>(std::cout, " ");
               
    std::copy_n(ins, 3, outs);
    std::copy_n(ins, 3, outs);
}

但现在输入 1 2 3 4 5 6 ，程序 prints 1 2 3 1 4 5 .
我不明白输出。这里发生了什么，我做错了什么？
另外，请注意，只有在我使用 ins 时才重要。 .我是否使用 outs不影响输出。

Answer 1

每 this reference :

std::istream_iterator is a single-pass input iterator that reads successive objects of type T from the std::basic_istream object for which it was constructed, by calling the appropriate operator>>. The actual read operation is performed when the iterator is incremented, not when it is dereferenced. The first object is read when the iterator is constructed. Dereferencing only returns a copy of the most recently read object.

因此，当您第一次创建 ins 时变量，它显示为 1来自 cin立即并缓存它。
如果你看 copy_n() 的声明，输入迭代器按值传递，这意味着它被复制。

template< class InputIt, class Size, class OutputIt >
OutputIt copy_n( InputIt first, Size count, OutputIt result );

为了论证，我们假设以下 copy_n() 的实现正在使用(检查您的编译器以了解实际实现):

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;
}

当您通过 ins至 copy_n() , 缓存 1被复制到 first范围。当 copy_n()取消引用 first ，它接收缓存的 1并输出到 result .然后 copy_n()增量 first上面写着 2来自 cin并缓存它，然后取消引用 first接收 2并输出它，然后递增 first内容为 3来自 cin并缓存它，然后取消引用 first接收 3并输出，然后退出。
当您通过 ins至 copy_n()再次，原始缓存 1还在 ins并复制到 first范围。当 copy_n()取消引用 first ，它接收缓存的 1并输出到 result .然后 copy_n()增量 first上面写着 4来自 cin并缓存它，然后取消引用 first接收 4并输出它，然后递增 first内容为 5来自 cin并缓存它，然后取消引用 first接收 5并输出，然后退出。