在 C++ 中复制矢量容器对象

复制 C++ std::vector 时，新建向量可使用复制构造函数；要替换现有向量的内容，则使用复制赋值。复制指定范围时，使用范围构造函数。目标范围已有足够空间时可使用 std::copy；若要向目标向量追加元素，则使用 std::back_inserter。这些操作会根据元素类型复制元素，不会递归复制指针所指向的对象。

使用复制构造函数或赋值运算符复制向量

复制初始化会根据现有向量构造一个新向量：std::vector<int> copy = source;。直接初始化也会执行相同操作，只是使用圆括号：std::vector<int> copy(source);。如果目标向量已经存在，则使用赋值：destination = source;。赋值会替换目标向量中的元素。使用这些形式时，请包含 <vector>。

运行此示例：

本节中的代码以及显示的标签或输出仍为英文。

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    const std::vector<int> source{2, 4, 6};
    std::vector<int> copy = source;
    std::vector<int> destination{9};
    destination = source;

    for (std::size_t i = 0; i < copy.size(); ++i) {
        if (i != 0) {
            std::cout << ' ';
        }
        std::cout << copy[i];
    }
    std::cout << '\n';
    for (std::size_t i = 0; i < destination.size(); ++i) {
        if (i != 0) {
            std::cout << ' ';
        }
        std::cout << destination[i];
    }
    std::cout << '\n';
}

2 4 6
2 4 6

此程序会将每个复制后的向量分别输出到一行。这里的 std::vector<int> 元素是值，因此修改一个向量中的整数，不会改变另一个向量中对应的整数。

使用向量范围构造函数复制一个范围

范围构造函数接收一个半开迭代器范围：包含第一个迭代器所指向的元素，不包含第二个迭代器所指向的元素。使用圆括号可以将此构造函数与初始化列表语法区分开来。

std::vector<int> copy(source.begin(), source.end()); 会复制整个范围。若要复制子范围，并且这些迭代器指向所需元素，可使用 std::vector<int> middle(source.begin() + 1, source.end() - 1);。

第一个声明会复制所有元素；在此示例中，第二个声明会复制中间部分。两个迭代器都必须指向源向量中的有效范围。需要新建目标向量时，无论是复制整个向量还是复制其中一段，这种方式都很方便。

使用 std::copy 复制一个范围

std::copy 会将元素写入现有的目标范围。请包含 <algorithm>，并在复制前确保目标范围的元素数量至少与源范围相同。该算法本身不会扩展向量。

先使用 std::vector<int> destination(source.size());，再调用 std::copy(source.begin(), source.end(), destination.begin());，即可为源范围提供足够大的目标范围。

复制子范围时，传入该范围的起始和结束迭代器，并确保目标向量中有足够的元素容纳它。源范围和目标范围不得以违反算法要求的方式重叠。

使用 std::back_inserter 追加复制的元素

若要追加元素并让向量按需增长，请包含 <algorithm> 和 <iterator>，并使用 std::back_inserter：

例如，使用 std::vector<int> destination{10};，再调用 std::copy(source.begin(), source.end(), std::back_inserter(destination));，即可追加源向量中的元素。

原有的 10 会保留在开头，后面接着源向量中的值。当目标向量已经包含元素，或事先不打算确定其最终大小时，这种写法很有用。

使用循环和 push_back 复制元素

循环能明确展示逐个处理元素的过程。push_back 会将每个复制的值添加到末尾，因此已有的目标向量会继续扩展。

声明 std::vector<int> destination; 后，可使用以下循环：for (const int& value : source) { destination.push_back(value); }。

一般情况下，使用向量复制构造函数或范围构造函数通常更清晰。如果添加元素时还需要逐个转换或筛选，循环就很合适。与标准向量操作一样，循环会根据元素类型复制每个元素。

使用 assign 和 insert 替换或插入目标元素

如果要用一个范围替换目标向量的内容，请使用 assign(first, last)。如果要将源范围插入指定位置，同时保留目标向量中的其他元素，请使用 insert(position, first, last)。

使用 destination.assign(source.begin(), source.end()); 可替换目标向量的内容。使用 destination.insert(destination.begin(), source.begin(), source.end()); 可将源范围插入开头。

插入位置必须是指向目标向量的有效迭代器。如果插入导致向量存储空间重新分配，指向其元素的所有迭代器、指针和引用都会失效。如果没有发生重新分配，插入位置及其之后的迭代器和引用仍会失效，而之前的仍然有效。插入后，请重新获取已失效的迭代器和引用。

了解向量复制会复制哪些内容

std::vector 会连续存储元素，并拥有这些元素的存储空间。复制向量会创建一个独立的向量，其中包含原向量元素的副本。对于 std::vector<int>，复制的是整数值，因此之后给一个向量中的元素赋值，不会改变另一个向量中的对应值。

其他元素类型的复制行为取决于该类型自身的复制操作。例如，复制一个包含原始指针的向量时，复制的是指针值，不会创建新的指向对象。如果元素是智能指针，则复制行为遵循智能指针自身的语义，例如 std::shared_ptr 会共享所有权。因此，向量彼此独立，并不意味着其元素所指向的对象也彼此独立。

如何选择向量复制方法

要创建新向量，可选择复制构造或范围构造。要替换现有目标向量的内容，可选择复制赋值或 assign。要在指定位置添加一个范围，可选择 insert；要追加元素并让目标向量增长，可将 std::copy 与 std::back_inserter 配合使用。如果要写入已分配好元素空间的目标范围，可使用 std::copy 和大小足够的目标向量。当复制过程还需要对每个元素执行自定义操作时，使用循环和 push_back 很有用。

要完整复制到一个新向量，优先使用复制构造函数；若只复制指定元素，则使用范围构造函数。对于现有向量，可选择赋值或 assign 来替换内容，使用 insert 在指定位置插入元素，或使用 std::back_inserter 追加元素。