标准库标头 <span> (C++20)

此头文件是容器库的一部分。

类
span (C++20)	连续的对象序列上的无所有权视图 (类模板)
常量
dynamic_extent (C++20)	std::size_t 类型的常量，指明 `span` 拥有动态长度 (常量)
函数
as_bytesas_writable_bytes (C++20)	转换 `span` 为对其底层字节的视图 (函数模板)
范围访问
begincbegin (C++11)(C++14)	返回指向容器或数组起始的迭代器 (函数模板)
endcend (C++11)(C++14)	返回指向容器或数组结尾的迭代器 (函数模板)
rbegincrbegin (C++14)	返回指向一个容器或数组的逆向迭代器 (函数模板)
rendcrend (C++14)	返回容器或数组的逆向尾迭代器 (函数模板)
sizessize (C++17)(C++20)	返回容器或数组的大小 (函数模板)
empty (C++17)	检查容器是否为空 (函数模板)
data (C++17)	获得指向底层数组的指针 (函数模板)

概要

namespace std {
  // 常量
  inline constexpr size_t dynamic_extent = numeric_limits<size_t>::max();
 
  template<class T>
    concept __integral_constant_like = /* 见描述 */;           // 仅用于阐释
 
  template<class T>
    constexpr size_t __maybe_static_ext = dynamic_extent;     // 仅用于阐释
 
  template<__integral_constant_like T>
    constexpr size_t __maybe_static_ext<T> = {T::value};      // 仅用于阐释
 
  // 类模板 span
  template<class ElementType, size_t Extent = dynamic_extent>
    class span;
 
  template<class ElementType, size_t Extent>
    constexpr bool ranges::enable_view<span<ElementType, Extent>> = true;
  template<class ElementType, size_t Extent>
    constexpr bool ranges::enable_borrowed_range<span<ElementType, Extent>> = true;
 
  // 对象表示的视图
  template<class ElementType, size_t Extent>
    span<const byte,
         Extent == dynamic_extent ? dynamic_extent : sizeof(ElementType) * Extent>
      as_bytes(span<ElementType, Extent> s) noexcept;
 
  template<class ElementType, size_t Extent>
    span<byte, Extent == dynamic_extent ? dynamic_extent : sizeof(ElementType) * Extent>
      as_writable_bytes(span<ElementType, Extent> s) noexcept;
}

概念 `integral-constant-like`

namespace std { // 未指明，仅用于名字查找
  template<class T>
    concept __integral_constant_like =        // 仅用于阐释
      is_integral_v<decltype(T::value)> &&
     !is_same_v<bool, remove_const_t<decltype(T::value)>> &&
      convertible_to<T, decltype(T::value)> &&
      equality_comparable_with<T, decltype(T::value)> &&
      bool_constant<T() == T::value>::value &&
      bool_constant<static_cast<decltype(T::value)>(T()) == T::value>::value;
}

类模板 std::span

namespace std {
  template<class ElementType, size_t Extent = dynamic_extent>
  class span {
  public:
    // 常量与类型
    using element_type = ElementType;
    using value_type = remove_cv_t<ElementType>;
    using size_type = size_t;
    using difference_type = ptrdiff_t;
    using pointer = element_type*;
    using const_pointer = const element_type*;
    using reference = element_type&;
    using const_reference = const element_type&;
    using iterator = /* 由实现定义 */;
    using const_iterator = std::const_iterator<iterator>;
    using reverse_iterator = std::reverse_iterator<iterator>;
    using const_reverse_iterator = std::const_iterator<reverse_iterator>;
    static constexpr size_type extent = Extent;
 
    // 构造函数、复制与赋值
    constexpr span() noexcept;
    template<class It>
      constexpr explicit(extent != dynamic_extent) span(It first, size_type count);
    template<class It, class End>
      constexpr explicit(extent != dynamic_extent) span(It first, End last);
    template<size_t N>
      constexpr span(type_identity_t<element_type> (&arr)[N]) noexcept;
    template<class T, size_t N>
      constexpr span(array<T, N>& arr) noexcept;
    template<class T, size_t N>
      constexpr span(const array<T, N>& arr) noexcept;
    template<class R>
      constexpr explicit(extent != dynamic_extent) span(R&& r);
    constexpr span(const span& other) noexcept = default;
    template<class OtherElementType, size_t OtherExtent>
      constexpr explicit(/* 见描述 */)
        span(const span<OtherElementType, OtherExtent>& s) noexcept;
 
    constexpr span& operator=(const span& other) noexcept = default;
 
    // 子视图
    template<size_t Count>
      constexpr span<element_type, Count> first() const;
    template<size_t Count>
      constexpr span<element_type, Count> last() const;
    template<size_t Offset, size_t Count = dynamic_extent>
      constexpr span<element_type, /* see description */> subspan() const;
 
    constexpr span<element_type, dynamic_extent> first(size_type count) const;
    constexpr span<element_type, dynamic_extent> last(size_type count) const;
    constexpr span<element_type, dynamic_extent> subspan(
      size_type offset, size_type count = dynamic_extent) const;
 
    // 观察器
    constexpr size_type size() const noexcept;
    constexpr size_type size_bytes() const noexcept;
    constexpr bool empty() const noexcept;
 
    // 元素访问
    constexpr reference operator[](size_type idx) const;
    constexpr reference front() const;
    constexpr reference back() const;
    constexpr pointer data() const noexcept;
 
    // 迭代器支持
    constexpr iterator begin() const noexcept;
    constexpr iterator end() const noexcept;
    constexpr const_iterator cbegin() const noexcept { return begin(); }
    constexpr const_iterator cend() const noexcept { return end(); }
    constexpr reverse_iterator rbegin() const noexcept;
    constexpr reverse_iterator rend() const noexcept;
    constexpr const_reverse_iterator crbegin() const noexcept { return rbegin(); }
    constexpr const_reverse_iterator crend() const noexcept { return rend(); }
 
  private:
    pointer data_;   // 仅用于阐述
    size_type size_; // 仅用于阐述
  };
 
  template<class It, class EndOrSize>
    span(It, EndOrSize) -> span<remove_reference_t<iter_reference_t<It>>,
                                __maybe_static_ext<EndOrSize>>;
  template<class T, size_t N>
    span(T (&)[N]) -> span<T, N>;
  template<class T, size_t N>
    span(array<T, N>&) -> span<T, N>;
  template<class T, size_t N>
    span(const array<T, N>&) -> span<const T, N>;
  template<class R>
    span(R&&) -> span<remove_reference_t<ranges::range_reference_t<R>>>;
}

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