# std::copy, std::copy_if

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定义于头文件 `<algorithm>` |  |
| (1) |
template< class InputIt, class OutputIt > OutputIt copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first ); |  | (C++20 前)
template< class InputIt, class OutputIt > constexpr OutputIt copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first ); |  | (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2 > ForwardIt2 copy( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first ); | (2) | (C++17 起)
| (3) |
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate > OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, UnaryPredicate pred ); |  | (C++11 起) (C++20 前)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate > constexpr OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first, UnaryPredicate pred ); |  | (C++20 起)
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2, class UnaryPredicate > ForwardIt2 copy_if( ExecutionPolicy&& policy, ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first, UnaryPredicate pred ); | (4) | (C++17 起)

复制 `[first, last)` 所定义的范围中的元素到始于 `d_first` 的另一范围。

1) 复制范围 `[first, last)` 中的所有元素，从首元素开始逐次到末元素。若 `d_first` 在范围 `[first, last)` 中则行为未定义。此情况下可用 std::copy_backward 代替。
3) 仅复制谓词 `pred` 对其返回 true 的元素。保持被复制元素的相对顺序。若源与目标范围重叠则行为未定义。
2,4) 同 (1,3) ，但按照 `policy` 执行。这些重载仅若 std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> (C++20 前)std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> (C++20 起) 为 true 才参与重载决议。

### 参数

first, last | - | 要复制的元素范围
d_first | - | 目标范围的起始。
policy | - | 所用的执行策略。细节见执行策略。
pred | - | 对所要求的元素则返回 ​true 的一元谓词。 对每个（可为 const 的） `VT` 类型参数 `v` ，其中 `VT` 是 `InputIt` 的值类型，表达式 pred(v) 必须可转换为 bool ，无关乎值类别，而且必须不修改 `v` 。从而不允许 VT& 类型参数，亦不允许 VT ，除非对 `VT` 而言移动等价于复制 (C++11 起)。 ​
类型要求
- `InputIt` 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 的要求。
- `OutputIt` 必须满足老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求。
- `ForwardIt1, ForwardIt2` 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 的要求。
- `UnaryPredicate` 必须满足谓词 (Predicate) 的要求。

### 返回值

指向目标范围中最后复制元素的下个元素的输出迭代器。

### 复杂度

1-2) 准确赋值 (last - first) 次
3-4) 准确应用 (last - first) 次谓词， ​0​ 和 (last - first) 之间次赋值（对于每个谓词返回 true 的元素赋值，取决于谓词和输入数据）

对于带 `ExecutionPolicy` 的重载，若 `ForwardIt1` 的值类型非可移动构造 (MoveConstructible) 则有性能开销。

### 异常

拥有名为 `ExecutionPolicy` 的模板形参的重载按下列方式报告错误：

- 若作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 `ExecutionPolicy` 为标准策略之一，则调用 std::terminate 。对于任何其他 `ExecutionPolicy` ，行为是实现定义的。
- 若算法无法分配内存，则抛出 std::bad_alloc 。

### 注解

实践中，若 `value_type` 为可平凡复制 (TriviallyCopyable) 而迭代器类型满足老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，则 `std::copy` 避免多次赋值并使用大批量复制函数，如 std::memmove 。

复制重叠的范围时， `std::copy` 在复制到左侧（目标范围起始在源范围之外）时适合，而 `std::copy_backward` 在复制到右侧（目标范围结尾在源范围之外）时适合。

### 可能的实现

版本一
    template<class InputIt, class OutputIt>
    OutputIt copy(InputIt first, InputIt last,
                  OutputIt d_first)
    {
        while (first != last) {
            *d_first++ = *first++;
        }
        return d_first;
    }
版本二
    template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryPredicate>
    OutputIt copy_if(InputIt first, InputIt last,
                     OutputIt d_first, UnaryPredicate pred)
    {
        while (first != last) {
            if (pred(*first))
                *d_first++ = *first;
            ++first;
        }
        return d_first;
    }

### 示例

下列代码用 `copy` 复制一个 `vector` 的内容到另一个，并显示结果 `vector` ：

    #include <algorithm>
    #include <iostream>
    #include <vector>
    #include <iterator>
    #include <numeric>

    int main()
    {
        std::vector<int> from_vector(10);
        std::iota(from_vector.begin(), from_vector.end(), 0);

        std::vector<int> to_vector;
        std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(),
                  std::back_inserter(to_vector));
    // 或可选地，
    //  std::vector<int> to_vector(from_vector.size());
    //  std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(), to_vector.begin());
    // 任一方式都等价于
    //  std::vector<int> to_vector = from_vector;

        std::cout << "to_vector contains: ";

        std::copy(to_vector.begin(), to_vector.end(),
                  std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
        std::cout << '\n';

        std::cout << "odd numbers in to_vector are: ";

        std::copy_if(to_vector.begin(), to_vector.end(),
                     std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "),
                     [](int x) { return (x % 2) == 1; });
        std::cout << '\n';
    }

输出：

    to_vector contains: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    odd numbers in to_vector are: 1 3 5 7 9

### 参阅

copy_backward | 按从后往前的顺序复制一个范围内的元素 (函数模板)
reverse_copy | 创建一个范围的逆向副本 (函数模板)
copy_n (C++11) | 将一定数目的元素复制到一个新的位置 (函数模板)
fill | 将一个给定值复制赋值给一个范围内的每个元素 (函数模板)
remove_copy remove_copy_if | 复制一个范围的元素，忽略满足特定判别标准的元素 (函数模板)