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std::copy, std::copy_if

ja.cppreference.net より
 
 
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ヘッダ <algorithm>
template< class InputIt, class OutputIt >
OutputIt copy( InputIt first, InputIt last,
               OutputIt d_first );
で定義 (1) (C++20 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2 >
ForwardIt2 copy( ExecutionPolicy&& policy,
                 ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                 ForwardIt2 d_first );
(2) (C++17 以降)
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPred >
OutputIt copy_if( InputIt first, InputIt last,
                  OutputIt d_first, UnaryPred pred );
(3) (C++11 以降)
(C++20 以降 constexpr)
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class UnaryPred >
ForwardIt2 copy_if( ExecutionPolicy&& policy,
                    ForwardIt1 first, ForwardIt1 last,
                    ForwardIt2 d_first, UnaryPred pred );
(4) (C++17 以降)

範囲 [first, last) 内の要素を、d_first から始まる別の範囲(コピー先範囲)にコピーします。

1) 範囲 [first, last) 内のすべての要素を、first から last に向かってコピーします。
d_first が [first, last) に含まれる場合、動作は未定義です。この場合、代わりに std::copy_backward を使用できます。
2) 要素をコピーしますが、policy に従って実行されます。
このオーバーロードは、次の式の値が true である場合にのみオーバーロード解決に参加します:

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 まで)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 以降)
[first, last) とコピー先範囲が重なる場合、動作は未定義です。
3) 述語 pred が true を返す要素のみをコピーします。このコピーアルゴリズムは安定です: コピーされる要素の相対的な順序は保持されます。
[first, last) とコピー先範囲が重なる場合、動作は未定義です。
4) (3) と同じですが、policy に従って実行されます。
このオーバーロードは、次の式の値が true である場合にのみオーバーロード解決に参加します:

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 まで)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>>

(C++20 以降)

パラメータ

first, last - コピーする要素のソース 範囲 を定義するイテレータのペア
d_first - コピー先範囲の先頭
policy - 使用する 実行ポリシー
pred - 必要な要素に対して​ true を返す単項述語。

式 pred ( v ) は、 VT 型(const修飾されている可能性もある)のすべての引数 v に対して bool に変換可能でなければならず、 値カテゴリ に関わらず、 v を変更してはならない。したがって、 VT & のパラメータ型は許可されない 。また、 VT も、 VT に対してムーブがコピーと等価である場合を除いて許可されない (C++11以降) 。 ​

型要件
-
InputIt は LegacyInputIterator の要件を満たさなければならない。
-
OutputIt は LegacyOutputIterator の要件を満たさなければならない。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 は LegacyForwardIterator の要件を満たさなければならない。
-
UnaryPred は Predicate の要件を満たさなければならない。

戻り値

宛先範囲内の要素への出力イテレータ。コピーされた最後の要素の次の位置。

計算量

与えられた N を std:: distance ( first, last ) として:

1,2) 正確に N 回の代入。
3,4) 厳密に N 回の述語 pred の適用、および最大 N 回の代入。

ExecutionPolicy を取るオーバーロードでは、 ForwardIt1 の値型が MoveConstructible でない場合、パフォーマンスコストが生じる可能性があります。

例外

ExecutionPolicyという名前のテンプレートパラメータを持つオーバーロードは、 以下のようにエラーを報告します:

  • アルゴリズムの一部として呼び出された関数の実行が例外をスローした場合、 ExecutionPolicy が 標準ポリシー のいずれかであるとき、 std::terminate が呼び出される。それ以外の ExecutionPolicy については、動作は実装定義である。
  • アルゴリズムがメモリの確保に失敗した場合、 std::bad_alloc がスローされる。

実装例

copy (1)
template<class InputIt, class OutputIt>
OutputIt copy(InputIt first, InputIt last,
              OutputIt d_first)
{
    for (; first != last; (void)++first, (void)++d_first)
        *d_first = *first;
    return d_first;
}
copy_if (3)
template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryPred>
OutputIt copy_if(InputIt first, InputIt last,
                 OutputIt d_first, UnaryPred pred)
{
    for (; first != last; ++first)
        if (pred(*first))
        {
            *d_first = *first;
            ++d_first;
        }
    return d_first;
}

注記

実際には、 std::copy の実装は複数の代入を回避し、値型が TriviallyCopyable であり、イテレータ型が LegacyContiguousIterator を満たす場合、 std::memmove のような一括コピー関数を使用します。

重複する範囲をコピーする場合、 std::copy は左方向へのコピー(コピー先範囲の先頭がコピー元範囲の外側にある場合)に適しており、 std::copy_backward は右方向へのコピー(コピー先範囲の終端がコピー元範囲の外側にある場合)に適しています。

例

以下のコードは std::copy を使用して、1つの std::vector の内容を別の std::vector にコピーし、結果の std::vector を表示します。

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <numeric>
#include <vector>
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));
// or, alternatively,
//  std::vector<int> to_vector(from_vector.size());
//  std::copy(from_vector.begin(), from_vector.end(), to_vector.begin());
// either way is equivalent to
//  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 != 0; });
    std::cout << '\n';
    std::cout << "to_vector contains these multiples of 3: ";
    to_vector.clear();
    std::copy_if(from_vector.begin(), from_vector.end(),
                 std::back_inserter(to_vector),
                 [](int x) { return x % 3 == 0; });
    for (const int x : to_vector)
        std::cout << x << ' ';
    std::cout << '\n';
}

出力例:

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

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

DR 適用対象 公開時の動作 正しい動作
LWG 2039 C++11 std::copy_ifの戻り値が規定されていなかった 規定された
LWG 2044 C++11 std::copy_ifの安定性が定義されていなかった 定義された

関連項目

要素の範囲を逆順にコピーする
(関数テンプレート & アルゴリズム関数オブジェクト)
範囲を反転させたコピーを作成する
(関数テンプレート & アルゴリズム関数オブジェクト)
(C++11)
指定された個数の要素を新しい位置にコピーする
(関数テンプレート & アルゴリズム関数オブジェクト)
範囲内のすべての要素に指定された値をコピー代入する
(関数テンプレート & アルゴリズム関数オブジェクト)
特定の条件を満たす要素を除外して要素の範囲をコピーする
(関数テンプレート & アルゴリズム関数オブジェクト)
要素の範囲を新しい位置にコピーする
(アルゴリズム関数オブジェクト)