std::ranges::views::iota, std::ranges::iota_view

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定义于头文件 <ranges>
template<std::weakly_incrementable W,

         std::semiregular Bound = std::unreachable_sentinel_t>
    requires __WeaklyEqualityComparableWith<W, Bound> && std::copyable<W>

class iota_view : public ranges::view_interface<iota_view<W, Bound>>
(1) (C++20 起)
namespace views {

    inline constexpr /*unspecified*/ iota = /*unspecified*/;

}
(2) (C++20 起)
1) 以重复自增初值生成序列的范围工厂。能为有界或无界(无限)。
2) views::iota(e)views::iota(e, f) 对于适合的子表达式 ef 分别表达式等价iota_view(e)iota_view(e, f)

表达式等价

表达式 e 表达式等价于表达式 f ,若 ef 拥有相同效果,均为潜在抛出或均非潜在抛出(即 noexcept(e) == noexcept(f) ),且均为常量子表达式或均非常量子表达式。

定制点对象

名字 views::iota 代表一个定制点对象,它是字面 semiregular 类类型的 const 函数对象。为说明目的,以 __iota_fn 表示其类型的 cv 无限定版本。

__iota_fn 的所有实例均相等。在相同参数上调用类型 __iota_fn 的不同实例的效果是等价的,无关乎指代该实例的表达式是左值还是右值,以及是否为 const 限定(然而不要求 volatile 限定的实例可调用)。从而能自由地复制 views::iota 并且能彼此替代地使用其副本。

给定类型集合 Args... ,若 std::declval<Args>()... 满足上面对于 views::iota 的参数要求,则 __iota_fn 实现 std::invocable<__iota_fn, Args...>std::invocable<const __iota_fn, Args...>std::invocable<__iota_fn&, Args...>std::invocable<const __iota_fn&, Args...> 。否则, __iota_fn 的函数调用运算符不参与重载决议。

数据成员

iota_view 的典型实现保有二个非静态数据成员:类型为 W 的起始值 value_ 及类型为 Bound 的哨位值 bound_ 。此处显示的名字仅用于阐释。

成员函数

(构造函数)
(C++20)
创建 iota_view
(公开成员函数)
begin
(C++20)
获得 iota_view 的起始迭代器
(公开成员函数)
end
(C++20)
获得指代 iota_view 末尾的哨位
(公开成员函数)
size
(C++20)
iota_view 具有大小则获得其大小
(公开成员函数)
继承自 std::ranges::view_interface
(C++20)
返回视图是否为空。若视图满足 forward_range 则提供。
(std::ranges::view_interface<D> 的公开成员函数)
返回派生视图是否为非空。若 ranges::empty 可应用于它则提供。
(std::ranges::view_interface<D> 的公开成员函数)
(C++20)
返回派生视图中的首元素。若视图满足 forward_range 则提供。
(std::ranges::view_interface<D> 的公开成员函数)
(C++20)
返回派生视图中的末元素。若视图满足 bidirectional_rangecommon_range 则提供。
(std::ranges::view_interface<D> 的公开成员函数)
返回派生视图中的第 n 个元素。若视图满足 random_access_range 则提供。
(std::ranges::view_interface<D> 的公开成员函数)

std::ranges::iota_view::iota_view

iota_view() requires std::default_initializable<W> = default;
(1) (C++20 起)
constexpr explicit iota_view( W value );
(2) (C++20 起)
constexpr iota_view( std::type_identity_t<W> value,
                     std::type_identity_t<Bound> bound );
(3) (C++20 起)
constexpr iota_view( /*iterator*/ first, /*see below*/ last );
(4) (C++20 起)
1) 由其默认成员初始化器( = W()= Bound() )值初始化 value_bound_
2)value 初始化 value_ 。此构造函数用于创建无界 iota_view ,例如 iota(0) 产生数 0、 1、 2 ……无穷大。
3)value 初始化 value_ 并以 bound 初始化 bound_ 。若 std::totally_ordered_with<W, Bound> 得到实现且 bool(value <= bound)false 则行为未定义。此构造函数用于创建有界 iota_view ,例如 iota(10, 20) 产生从 10 到 19 的数。
4)(3) ,除了以存储于 firstW 值初始化 value_ ,以及
  • WBound 为同一类型,则 last 的类型为 /*iterator*/ 并且以存储于 lastW 值初始化 bound_
  • 否则,若 iota_view 无界(即 Boundstd::unreachable_sentinel_t ),则 last 的类型为 std::unreachable_sentinel_t 并且以 std::unreachable_sentinel 初始化 bound_
  • 否则 last 的类型为 /*sentinel*/ 并且以存储于 lastBound 值初始化 bound_
任何情况下, last 的类型均与 decltype(end()) 相同。

对于 (2)(3)(4) ,若 iota_view 有界(即 Bound 不是 std::unreachable_sentinel_t )且初始化 bound_ 为不可从 value_ 抵达的值,则行为未定义。

参数

value - 起始值
bound - 边界
first - 指代起始值的迭代器
last - 指代边界的哨位

std::ranges::iota_view::begin

constexpr /*iterator*/ begin() const;
(C++20 起)

返回以 value_ 初始化的迭代器

std::ranges::iota_view::end

constexpr auto end() const;
(1) (C++20 起)
constexpr /*iterator*/ end() const requires std::same_as<W, Bound>;
(2) (C++20 起)
1) 若视图有界则返回以 bound_ 初始化的特定类型的哨位(此处显示为 /*sentinel*/ ),或若视图无界则返回 std::unreachable_sentinel
2) 返回以 bound_ 初始化的迭代器

std::ranges::iota_view::size

constexpr auto size() const

  requires (std::same_as<W, Bound> && /*advanceable*/<W>) ||
           (std::integral<W> && std::integral<Bound>) ||
             std::sized_sentinel_for<Bound, W>
{
  if constexpr (/*is-integer-like*/<W> && /*is-integer-like*/<Bound>)
    return (value_ < 0)
      ? ((bound_ < 0)
        ? /*to-unsigned-like*/(-value_) - /*to-unsigned-like*/(-bound_)
        : /*to-unsigned-like*/(bound_) + /*to-unsigned-like*/(-value_))
      : /*to-unsigned-like*/(bound_) - /*to-unsigned-like*/(value_);
  else
    return /*to-unsigned-like*/(bound_ - value_);

}
(C++20 起)

若视图有界则返回视图的大小。

仅用于阐释的概念 advanceable 描述于此页面

仅用于阐释的函数模板 to-unsigned-like 将其参数(必须为整数式)转换为参数类型的对应无符号版本。

推导指引

template<class W, class Bound>

    requires (!/*is-integer-like*/<W> || !/*is-integer-like*/<Bound> ||
              /*is-signed-integer-like*/<W> == /*is-signed-integer-like*/<Bound>)

  iota_view(W, Bound) -> iota_view<W, Bound>;
(C++20 起)

对于任何类型 T/*is-integer-like*/<T>true 当且仅当 T整数式,而 /*is-integer-signed-like*/<T>true 当且仅当它为整数式且能够表示负值。

注意推导指引自身抵御有符号/无符号不匹配漏洞,如 views::iota(0, v.size()) ,其中 0 为(有符号) intv.size() 为(无符号) std::size_t

嵌套类

(C++20)
迭代器类型
(仅用于阐释的成员类)
(C++20)
iota_view 有界且 BoundW 不是同一类型时使用的哨位类型
(仅用于阐释的成员类)

辅助模板

template<std::weakly_incrementable W, std::semiregular Bound>
inline constexpr bool enable_borrowed_range<ranges::iota_view<W, Bound>> = true;
(C++20 起)

std::ranges::enable_borrowed_range 的此特化使得 iota_view 满足 borrowed_range

示例

#include <ranges>
#include <iostream>
 
int main()
{
    for (int i : std::iota_view{1, 10})
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (int i : std::views::iota(1, 10))
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
 
    for (int i : std::views::iota(1) | std::views::take(9))
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}

输出:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR 应用于 出版时的行为 正确行为
LWG 3523 C++20 迭代器-哨位对构造函数可能使用错误的哨位类型 已更正
P2325R3 C++20 iota_view 要求 Wsemiregular 因为 view 要求 default_initializable 仅要求 Wcopyable

参阅

(C++11)
用从起始值开始连续递增的值填充一个范围
(函数模板)