为何用std::copy复制std::array到std::vector时vec.begin()无效？

我尝试使用std::copy将std::array复制到std::vector中。根据cppReference，std::copy的原型为：

std::copy(InputIt first, InputIt last, OutputIt d_first)

其中OutputIt d_first代表目标范围的起始位置。

我据此编写了如下代码：

std::array<int, 10> arr = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

std::vector<int> vec;

std::copy(arr.begin(), arr.end(), vec.begin());

但代码未达到预期效果，无法将array复制到vector中。

经搜索得知正确代码应为：

std::array<int, 10> arr = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};

std::vector<int> vec;

std::copy(arr.begin(), arr.end(), std::back_inserter(vec));

我的问题是：为何第一段代码无法生效？vec.begin()难道不属于代表目标起始位置的OutputIt d_first吗？

第一段代码失效的核心原因是：空vector的begin()指向的是无效的、不可写入的位置。

std::copy的工作逻辑是将源范围的元素逐个赋值到目标迭代器指向的位置，它不会自动为目标容器分配内存或扩展容器。这要求目标迭代器d_first指向的范围必须已经有足够的空间来容纳所有要复制的元素——简单说就是，目标容器的大小至少要等于源范围的元素数量。

当你创建空std::vector<int> vec;时，vec的大小为0，内部没有分配存储元素的内存。此时vec.begin()和vec.end()是相等的，指向的是容器末尾之后的“尾后迭代器”，往这个位置赋值属于未定义行为，可能导致程序崩溃、数据损坏，或者表面上没有任何效果。

而std::back_inserter(vec)返回的是一个插入迭代器（std::back_insert_iterator），它重载了赋值运算符：当std::copy尝试给这个迭代器赋值时，实际上会调用vec.push_back()，自动为vector分配内存（如果当前容量不足）并将元素添加到容器末尾，完美适配空vector的场景。

另外还有一种替代方案：提前给vector分配足够的空间，比如：

std::vector<int> vec(arr.size()); // 提前初始化vec的大小为10，分配对应内存
std::copy(arr.begin(), arr.end(), vec.begin());

此时vec.begin()指向的是有效的、可写入的内存位置，std::copy就能正常完成赋值操作。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user17849446