在啥情况下你应该更喜欢使用 std::copy 写入 cout？

Posted 2023-02-22

【中文标题】在啥情况下你应该更喜欢使用 std::copy 写入 cout？

【英文标题】：Under what circumstances should you prefer to write to cout using std::copy?在什么情况下你应该更喜欢使用 std::copy 写入 cout？

【发布时间】：2020-01-27 20:25:39

【问题描述】：

我一直在阅读 Scott Meyers 的“Effective STL”，我注意到书中有很多例子，他通过使用std::copy 将元素复制到std::cout 来打印容器的内容。与使用基于范围的for 循环相比，这对我来说很难阅读（也许我只需要习惯它？）

// Given the following
std::vector<int> values =  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ;

// Print using `std::copy`
std::copy(values.begin(), values.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));

// Print using a loop
for (const auto value : values)

    std::cout << value << ", ";

这篇文章似乎表明使用std::copy 没有显着的性能提升：

is std::copy faster than std::cout for output?

有些人真的觉得std::copy 方法比基于范围的for 循环更具可读性吗？

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如果我只想打印一半的值...

std::copy(values.begin(), values.begin() + values.size()/2, std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));

...但即使那样我也可以这样做：

for (auto it = values.begin(); it != values.begin() + values.size()/2; ++it)

    std::cout << *it << ", ";

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所以我的问题是为什么有人更喜欢std::copy 方法？是否有任何情况可以证明std::copy 确实是更好的选择（或唯一的选择）？

【问题讨论】：

我认为这归结为纯粹基于意见。一般来说，标准算法不是魔法，你总是可以用手写循环替换它们，反之亦然，所以它主要是关于风格和偏好

请注意，您的最后一个示例在使用非随机访问迭代器时存在问题。例如std::list。你不能iter + n，尽管你可以std::next(iter, n)，但代价是线性复杂度。

有建议说：“没有原始循环”。如果您同意这一点，那么std::copy 就是解决方案。就个人而言，我不介意微不足道的原始循环，因此我将范围用于整个范围，或者将 copy 用于范围的任何部分。

也就是说，一旦我们得到std::span，我可能会使用span 和远程for。

检查该书的出版时间。它可能完全不了解 C++11，其中包括 auto 变量（至少是那些具有当前含义的变量）和基于范围的 for 循环。

【参考方案1】：

你可以在cppreference查看可能的实现：

template<class InputIt, class OutputIt>
OutputIt copy(InputIt first, InputIt last, 
              OutputIt d_first)

    while (first != last) 
        *d_first++ = *first++;
    
    return d_first;

这并没有什么神奇之处。它实际上只是一个将元素从Input 复制到Output 的循环。当然，它不使用基于范围的 for 循环（它有迭代器而不是容器）。它使用while 而不是for，这只是外观上的区别。

是否有任何情况可以证明 std::copy 确实是更好的选择（或唯一的选择）？

没有。您始终可以手动编写与算法相同的代码。考虑到标准算法不应该比手写代码更好。它们应该和手写代码一样好，而不是更糟。真正的好处是，使用算法可以减少出错的空间，并且更容易识别。写一个复制东西的循环有很多不同的方法，但只有一个std::copy，这实际上有助于阅读代码。

所以这一切都归结为意见......

真的有人觉得 std::copy 方法比基于范围的 for 循环更具可读性吗？

是的，有些人认为应该尽量减少手写循环的使用，以支持算法。但是，幸运的是，可能存在不止一种意见，如果标准试图强制执行“无原始循环”，那么可能永远不会包含基于范围的 for 循环。