std::span
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| 定义于头文件 <span>
|
||
| template< class T, |
(C++20 起) | |
类模板 span 所描述的对象能指代对象的相接序列，序列的首元素在零位置。 span 能拥有静态长度，该情况下序列中的元素数已知并编码于类型中，或拥有动态长度。
典型实现只保有两个成员：指向 T 的指针和大小。
模板形参
| T | - | 元素类型；必须是完整类型且非抽象类 |
| Extent | - | 序列中的元素数，或若它为动态则为 std::dynamic_extent
|
成员类型
| 成员类型 | 定义 |
element_type
|
T
|
value_type
|
std::remove_cv_t<T> |
size_type
|
std::size_t |
difference_type
|
std::ptrdiff_t |
pointer
|
T*
|
const_pointer
|
const T*
|
reference
|
T&
|
const_reference
|
const T&
|
iterator
|
实现定义的遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 、常量表达式迭代器 (ConstexprIterator) 兼遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ，其 value_type 为 value_type
|
reverse_iterator
|
std::reverse_iterator<iterator> |
const_reverse_iterator
|
std::reverse_iterator<const_iterator> |
注意：若 T 无 const 限定则 iterator 为可变迭代器。
容器 (Container) 的迭代器类型上的所有要求亦应用于 span 的 iterator 类型。
成员常量
| static constexpr std::size_t extent = Extent; |
||
成员函数
构造 span (公开成员函数) | |
赋值 span (公开成员函数) | |
迭代器 | |
| 返回指向起始的迭代器 (公开成员函数) | |
| 返回指向末尾的迭代器 (公开成员函数) | |
| 返回指向起始的逆向迭代器 (公开成员函数) | |
| 返回指向末尾的逆向迭代器 (公开成员函数) | |
元素访问 | |
| 访问第一个元素 (公开成员函数) | |
| 访问最后一个元素 (公开成员函数) | |
| 访问序列的元素 (公开成员函数) | |
| 返回指向元素序列起始的指针 (公开成员函数) | |
观察器 | |
| 返回序列中的元素数 (公开成员函数) | |
| 返回以字节表示的序列大小 (公开成员函数) | |
| 检查序列是否为空 (公开成员函数) | |
子视图 | |
| 获得由序列首 N 个元素组成的子段 (公开成员函数) | |
| 获得由序列末 N 个元素组成的子段 (公开成员函数) | |
| 获得子段 (公开成员函数) | |
非成员函数
转换 span 为对其底层字节的视图 (函数模板) |
非成员常量
| (C++20) |
size_t 类型常量，指明 span 拥有动态长度 (常量) |
辅助模板
| template<class T, std::size_t Extent> inline constexpr bool ranges::enable_borrowed_range<std::span<T, Extent>> = true; |
||
std::ranges::enable_borrowed_range 的此特化使得 span 满足 borrowed_range 。
| template<class T, std::size_t Extent> inline constexpr bool ranges::enable_view<std::span<T, Extent>> = |
||
std::ranges::enable_view 的此特化使零或动态长度的 span 满足 view 。非零静态长度的 span 非 default_initializable 从而不是视图。
推导指引
示例
示例用 std::span 实现连续范围上的算法。
运行此代码
#include <algorithm> #include <cstddef> #include <iostream> #include <span> template<class T, std::size_t N> [[nodiscard]] constexpr auto slide(std::span<T,N> s, std::size_t offset, std::size_t width) { return s.subspan(offset, offset + width <= s.size() ? width : 0U); } template<class T, std::size_t N, std::size_t M> [[nodiscard]] constexpr bool starts_with(std::span<T,N> data, std::span<T,M> prefix) { return data.size() >= prefix.size() && std::equal(data.begin(), data.end(), prefix.begin()); } template<class T, std::size_t N, std::size_t M> [[nodiscard]] constexpr bool ends_with(std::span<T,N> data, std::span<T,M> suffix) { return data.size() >= suffix.size() && std::equal(data.end() - suffix.size(), data.end(), suffix.end() - suffix.size()); } template<class T, std::size_t N, std::size_t M> [[nodiscard]] constexpr bool contains(std::span<T,N> span, std::span<T,M> sub) { return std::search(span.begin(), span.end(), sub.begin(), sub.end()) != span.end(); } void print(const auto& seq) { for (const auto& elem : seq) std::cout << elem << ' '; std::cout << '\n'; } int main() { constexpr int a[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 }; constexpr int b[] { 8, 7, 6 }; for (std::size_t offset{}; ; ++offset) { constexpr std::size_t width{6}; auto s = slide(std::span{a}, offset, width); if (s.empty()) break; print(s); } static_assert(starts_with(std::span{a}, std::span{a,4}) && starts_with(std::span{a+1, 4}, std::span{a+1,3}) && !starts_with(std::span{a}, std::span{b}) && !starts_with(std::span{a,8}, std::span{a+1,3}) && ends_with(std::span{a}, std::span{a+6,3}) && !ends_with(std::span{a}, std::span{a+6,2}) && contains(std::span{a}, std::span{a+1,4}) && !contains(std::span{a,8}, std::span{a,9})); }
输出：
0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 8
