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std::replace_copy, std::replace_copy_if

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C++
 
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受约束算法及范围上的算法 (C++20)
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(C++11)                       
在未初始化内存上的操作
 
在标头 <algorithm> 定义 
template< class InputIt, class OutputIt, class T >
OutputIt replace_copy( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,
                       const T& old_value, const T& new_value );
(1) (C++20 起为 constexpr) 
template< class ExecutionPolicy,
          class ForwardIt1, class ForwardIt2, class T >
ForwardIt2 replace_copy
    ( ExecutionPolicy&& policy,
      ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
      const T& old_value, const T& new_value );
(2) (C++17 起)
(3) 
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPred, class T >
OutputIt replace_copy_if
    ( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,
      UnaryPred p, const T& new_value );
(C++20 起为 constexpr)
(C++26 前)		 
template< class InputIt, class OutputIt, class UnaryPred,
          class T = typename std::iterator_traits
                        <OutputIt>::value_type >
constexpr OutputIt replace_copy_if
    ( InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,
      UnaryPred p, const T& new_value );
(C++26 起)
(4) 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class UnaryPred, class T >
ForwardIt2 replace_copy_if
    ( ExecutionPolicy&& policy,
      ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
      UnaryPred p, const T& new_value );
(C++17 起)
(C++26 前) 
template< class ExecutionPolicy, class ForwardIt1, class ForwardIt2,
          class UnaryPred, class T = typename std::iterator_traits
                                         <ForwardIt2>::value_type >
ForwardIt2 replace_copy_if
    ( ExecutionPolicy&& policy,
      ForwardIt1 first, ForwardIt1 last, ForwardIt2 d_first,
      UnaryPred p, const T& new_value );
(C++26 起)

复制来自范围 [first, last) 的元素到始于 d_first 的范围，复制过程中以 new_value 替换所有满足特定判别标准的元素。

1) 替换所有等于（用 operator== 比较）old_value 的元素。
3) 替换所有谓词 p 对其满足 true 的元素。
2,4) 同 (1,3)，但按照 policy 执行。
这些重载只有在满足以下所有条件时才会参与重载决议：

std::is_execution_policy_v<std::decay_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 前)

std::is_execution_policy_v<std::remove_cvref_t<ExecutionPolicy>> 是 true。

(C++20 起)

如果表达式 *first 或 new_value 的结果不可写入 d_first，那么程序非良构。

如果源范围与目标范围重叠，那么行为未定义。

参数

first, last - 要复制的源元素范围的迭代器对
d_first - 目标范围的起始
old_value - 要被替换的元素值
policy - 所用的执行策略
p - 如果应该替换元素则返回 ​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 p(v) 必须可转换到 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)。 ​

new_value - 用作替换者的元素值
类型要求
-
InputIt 必须满足老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 。
-
OutputIt 必须满足老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 。
-
ForwardIt1, ForwardIt2 必须满足老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 。

返回值

指向最后复制元素后一元素的迭代器。

复杂度

给定 N 为 std::distance(first, last)：

1,2) 应用 N 次 operator== 进行比较。
3,4) 应用 N 次谓词 p。

异常

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

  • 如果作为算法一部分调用的函数的执行抛出异常，且 ExecutionPolicy 是标准策略之一，那么调用 std::terminate。对于任何其他 ExecutionPolicy，行为由实现定义。
  • 如果算法无法分配内存，那么抛出 std::bad_alloc。

可能的实现

replace_copy (1) 
template<class InputIt, class OutputIt, class T>
OutputIt replace_copy(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,
                      const T& old_value, const T& new_value)
{
    for (; first != last; ++first)
        *d_first++ = (*first == old_value) ? new_value : *first;
    return d_first;
}
replace_copy_if (3) 
template<class InputIt, class OutputIt, class UnaryPred,
         class T = typename std::iterator_traits<ForwardIt>::value_type>
OutputIt replace_copy_if(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first,
                         UnaryPred p, const T& new_value)
{
    for (; first != last; ++first)
        *d_first++ = p(*first) ? new_value : *first;
    return d_first;
}

注解

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_algorithm_default_value_type 202403 (C++26) 算法中的列表初始化 (3,4)

示例

运行此代码
#include <algorithm>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <vector>

void println(const auto& seq)
{
    for (const auto& e : seq)
        std::cout << e << ' ';
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    std::vector<short> src{3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5};
    println(src);
    std::vector<int> dst(src.size());
    std::replace_copy_if(src.cbegin(), src.cend(),
                         dst.begin(),
                         [](short n){ return n > 5; }, 0);
    println(dst);

    std::vector<std::complex<double>> src2{{1, 3}, {2, 4}, {3, 5}},
                                      dst2(src2.size());
    println(src2);
    #ifdef __cpp_lib_algorithm_default_value_type
        std::replace_copy_if(src2.cbegin(), src2.cend(), dst2.begin(),
            [](std::complex<double> z){ return std::abs(z) < 5; },
            {4, 2}); // 可以这样做，因为 T 是被推导的。
    #else
        std::replace_copy_if(src2.cbegin(), src2.cend(), dst2.begin(),
            [](std::complex<double> z){ return std::abs(z) < 5; },
            std::complex<double>{4, 2});
    #endif
    println(dst2);
}

输出： 

3 1 4 1 5 9 2 6 5 
3 1 4 1 5 0 2 0 5 
(1,3) (2,4) (3,5) 
(4,2) (4,2) (3,5)

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 283 C++98 T 需要是可复制赋值 (CopyAssignable) 的（对于 replace_copy 还需要是
可相等比较 (EqualityComparable) 的），但是 InputIt 的值类型不一定是 T 		移除该要求
LWG 337 C++98 对于 replace_copy_if，InputIt 只需要
满足 老式迭代器 (LegacyIterator) 的要求[1] 		改成
老式输入迭代器 (LegacyInputIterator)
  1. ↑ 实际上 C++ 标准中的缺陷是模板类型形参 InputIterator 被误标为 Iterator。由于 C++ 标准规定算法库函数模板的名字以 Iterator 的模板形参的类型要求需要与对应的迭代器类别的类型要求一致，迭代器模板类型形参的误标会影响到该模板形参的类型要求。

参阅

 替换所有满足特定条件的值为另一个值
(函数模板) [编辑]
移除满足特定条件的元素
(函数模板) [编辑]
(C++20)(C++20)
 复制范围，并将满足特定条件的元素替换为另一个值
(算法函数对象) [编辑]