std::copy_n中各执行策略的实际含义解析

核心疑问 #

• 针对sequenced_policy（std::execution::seq）的说明提到“并行算法中的元素访问函数调用”，但该策略是单线程顺序执行，为何会提及并行算法？
• parallel_policy说明中“同一线程内的调用是不确定顺序的”，是否指容器被分段，由库创建多线程分别处理各段？
• parallel_unsequenced_policy允许元素访问在任意线程无序执行，是否意味着复制段可随机执行？为何需要单独设置这个策略？

当前理解的纠正与说明 #

• sequenced_policy：你的理解是对的，就是单线程顺序执行所有复制操作。cppreference里提到“并行算法”是因为这个策略属于并行算法的策略集，是作为并行算法的“基线”存在的——当你给并行算法传这个策略时，它就退化成单线程顺序执行的版本，所以文档会统一放在并行算法的语境下说明。
• parallel_policy：库会将任务分段，分配给多线程执行，但各线程内的元素访问顺序是不确定的，不过整个序列的最终结果和顺序执行的结果一致。你的错误在于“各线程的复制段需按顺序执行”——实际是各线程处理自己的段，段之间的执行顺序没有要求，只是每个元素的复制操作本身是线程安全的，最终结果等价于顺序执行。
• parallel_unsequenced_policy：不仅支持多线程分段执行，还允许同一线程内用SIMD指令批量处理，同时不同线程的操作可以完全乱序交叉执行，甚至同一线程内的操作也可以乱序。单独设置这个策略是因为它对用户代码的要求更严格：元素访问不能有依赖关系（比如不能在复制时修改其他元素），这样库才能最大化利用CPU的并行能力（包括多核和SIMD）。
• unsequenced_policy：确实是单线程下使用SIMD指令批量执行复制，不需要多线程，通过单线程内的向量指令提升效率，适合数据量较大且无依赖的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者glades