Пространства имён
Варианты
Действия

std::span

Материал из cppreference.com
< cpp‎ | container
 
 
 
std::span
Функции-элементы
Доступ к элементам
Итераторы
Наблюдатели
Подпредставления
Функции, не являющиеся элементами
Константа, не являющаяся элементом
Правила вывода(C++20)
 
Определено в заголовочном файле <span>
template<

    class T,
    std::size_t Extent = std::dynamic_extent

> class span;
(начиная с C++20)

Шаблон класса span описывает объект, который может ссылаться на непрерывную последовательность объектов с первым элементом последовательности в нулевой позиции. span может иметь либо статический размер, и в этом случае количество элементов в последовательности известно во время компиляции и закодировано в типе, либо динамический размер.

Если span имеет динамический размер, типичная реализация содержит два элемента: указатель на T и размер. span со статическим размером может иметь только один элемент: указатель на T.

Каждая специализация std::span является типом TriviallyCopyable.

(начиная с C++23)

Содержание

[править] Параметры шаблона

T тип элемента; должен быть полным типом объекта, который не является типом абстрактного класса
Extent количество элементов в последовательности или std::dynamic_extent, если динамический

[править] Типы элементы

Тип элемент Определение
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 определяемые реализацией LegacyRandomAccessIterator, ConstexprIterator и contiguous_iterator, value_type которых равен value_type
const_iterator(C++23) std::const_iterator<iterator>
reverse_iterator std::reverse_iterator<iterator>
const_reverse_iterator(C++23) std::const_iterator<reverse_iterator>

Примечание: iterator является изменяемым итератором, если T не квалифицируется как константа.

Все требования к типам итераторов для Container также применяются к типу iterator для span.

[править] Элемент константа

static constexpr std::size_t extent = Extent;
(начиная с C++20)

[править] Функции-элементы

создаёт span
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
присваивает span
(public функция-элемент) [править]
Итераторы
возвращает итератор на начало
(public функция-элемент) [править]
(C++11)
возвращает итератор на конец
(public функция-элемент) [править]
возвращает обратный итератор на начало
(public функция-элемент) [править]
возвращает обратный итератор на конец
(public функция-элемент) [править]
Доступ к элементам
(C++20)
предоставляет доступ к первому элементу
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
предоставляет доступ к последнему элементу
(public функция-элемент) [править]
предоставляет доступ к элементу последовательности
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
возвращает указатель на начало последовательности элементов
(public функция-элемент) [править]
Наблюдатели
(C++20)
возвращает количество элементов в последовательности
(public функция-элемент) [править]
возвращает размер последовательности в байтах
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
проверяет, является ли последовательность пустой
(public функция-элемент) [править]
Подпредставления
(C++20)
возвращает поддиапазон, содержащий первые N элементов последовательности
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
возвращает поддиапазон, содержащий последние N элементов последовательности
(public функция-элемент) [править]
(C++20)
возвращает поддиапазон
(public функция-элемент) [править]

[править] Функции, не являющиеся элементами

преобразует span в представление, состоящее из образующих его байтов
(шаблон функции) [править]

[править] Константа, не являющаяся элементом

константа типа size_t, означающая, что span имеет динамический размер
(константа) [править]

[править] Вспомогательные шаблоны

template<class T, std::size_t Extent>
inline constexpr bool ranges::enable_borrowed_range<std::span<T, Extent>> = true;

Эта специализация ranges::enable_borrowed_range заставляет span соответствовать borrowed_range.

template<class T, std::size_t Extent>

inline constexpr bool ranges::enable_view<std::span<T, Extent>> =

    Extent == 0 || Extent == dynamic_extent;

Эта специализация ranges::enable_view заставляет span соответствовать view.

[править] Принципы вывода

[править] Примечание

Специализации std::span уже являются тривиально копируемыми типами во всех существующих реализациях, даже до формального требования, введённого в C++23.

Макрос Тестирования функциональности Значение Стандарт Функциональность
__cpp_lib_span 202002L (C++20) std::span

[править] Пример

В примере используется std::span для реализации некоторых алгоритмов для смежных диапазонов.

#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>
constexpr bool starts_with(std::span<T,N> data, std::span<T,M> prefix) {
    return data.size() >= prefix.size()
        && std::equal(prefix.begin(), prefix.end(), data.begin());
}
 
template<class T, std::size_t N, std::size_t M>
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>
constexpr bool contains(std::span<T,N> span, std::span<T,M> sub) {
    return std::ranges::search(span, sub).begin() != 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) {
        static 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}));
}

Вывод:

0 1 2 3 4 5 
1 2 3 4 5 6 
2 3 4 5 6 7 
3 4 5 6 7 8

[править] Отчёты о дефектах

Следующие изменения поведения были применены с обратной силой к ранее опубликованным стандартам C++:

Номер Применён Поведение в стандарте Корректное поведение
WG не указан C++20 span ненулевых статических размеров не были view default_initializable не требуют

[править] Смотрите также

(C++23)
многомерное представление массива без владения
(шаблон класса) [править]
объединяет пару итератор-ограничитель в view
(шаблон класса) [править]
создаёт временный массив в списке инициализации, а затем ссылается на него
(шаблон класса) [править]
строковое представление только для чтения
(шаблон класса) [править]