std::ranges::views::single, std::ranges::single_view

在标头 `<ranges>` 定义
	(1)
template< std::copy_constructible T > requires std::is_object_v<T> class single_view : public ranges::view_interface<single_view<T>>			(C++20 起) (C++23 前)
template< std::move_constructible T > requires std::is_object_v<T> class single_view : public ranges::view_interface<single_view<T>>			(C++23 起)
namespace views { inline constexpr /* 未指定 / single = / 未指定 */; }		(2)	(C++20 起)
调用签名
template< class T > requires /* 见下文 / constexpr / 见下文 */ single( T&& t );			(C++20 起)

1) 产生准确含有一个具有指定值的元素的 view。

2) 表达式 views::single(e) 对任何适合的子表达式 e 表达式等价于 single_view<std::decay_t<decltype((e))>>(e)。

元素的生存期与父 single_view 绑定。复制 single_view 会产生元素的副本。

定制点对象

名字 views::single 代表一个定制点对象，它是某个字面 semiregular 类类型的 const 函数对象。为阐述目的，以 __single_fn 表示它的类型的 cv 无限定版本。

__single_fn 的所有实例均相等。在相同实参上调用 __single_fn 类型的不同实例的效果是等价的，这与指代该实例的表达式是左值还是右值，以及是否为 const 限定无关（然而不要求 volatile 限定的实例是可调用的）。由此，可以自由地复制 views::single 并且能彼此替代地使用它的副本。

给定类型集合 Args...，如果 std::declval<Args>()... 满足上面对于 views::single 的实参的要求，那么 __single_fn 就实现

std::invocable<__single_fn, Args...>、
std::invocable<const __single_fn, Args...>、
std::invocable<__single_fn&, Args...> 和
std::invocable<const __single_fn&, Args...>。

否则，__single_fn 的函数调用运算符不会参与重载决议。

数据成员

成员名	定义
`copyable-box` `<T>` `value_` (C++23 前)	视图包含的单个元素 (仅用于阐述的成员对象*)
`movable-box` `<T>` `value_` (C++23 起)	视图包含的单个元素 (仅用于阐述的成员对象*)

成员函数

(构造函数)	构造 `single_view` (公开成员函数)
begin	返回指向元素的指针 (公开成员函数)
end	返回元素后一位置的指针 (公开成员函数)
empty [静态]	返回 false (公开静态成员函数)
size [静态]	返回 1 (公开静态成员函数)
data	返回指向元素的指针 (公开成员函数)
继承自 std::ranges::view_interface
cbegin (C++23)	返回指向范围起始的常量迭代器。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)
cend (C++23)	返回对应于范围常量迭代器的哨位。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)
operator bool	返回派生视图是否为非空。仅当 ranges::empty 可应用于它时提供。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)
front	返回派生视图中的首元素。仅当视图满足 `forward_range` 时提供。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)
back	返回派生视图中的末元素。仅当视图满足 `bidirectional_range` 与 `common_range` 时提供。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)
operator[]	返回派生视图中的第 `n` 个元素。仅当视图满足 `random_access_range` 时提供。 (`std::ranges::view_interface<D>` 的公开成员函数)

std::ranges::single_view::single_view

single_view() requires std::default_initializable<T> = default;	(1)	(C++20 起)
	(2)
constexpr explicit single_view( const T& t );			(C++20 起) (C++23 前)
constexpr explicit single_view( const T& t ) requires std::copy_constructible<T>;			(C++23 起)
constexpr explicit single_view( T&& t );		(3)	(C++20 起)
template< class... Args > requires std::constructible_from<T, Args...> constexpr explicit single_view( std::in_place_t, Args&&... args );		(4)	(C++20 起)

构造 single_view。

1) 默认初始化 value_，它会值初始化其所含的值。

2) 以 t 初始化 value_。

3) 以 std::move(t) 初始化 value_。

4) 如同以 value_{std::in_place, std::forward<Args>(args)...} 初始化 value_。

std::ranges::single_view::begin

constexpr T* begin() noexcept; constexpr const T* begin() const noexcept;		(C++20 起)

等价于 return data();。

std::ranges::single_view::end

constexpr T* end() noexcept; constexpr const T* end() const noexcept;		(C++20 起)

等价于 return data() + 1;。

std::ranges::single_view::empty

static constexpr bool empty() noexcept;		(C++20 起)

等价于 return false;。

std::ranges::single_view::size

static constexpr std::size_t size() noexcept;		(C++20 起)

等价于 return 1;。

这使得 single_view 实现 split_view 所要求的 /*tiny-range*/。

std::ranges::single_view::data

constexpr T* data() noexcept; constexpr const T* data() const noexcept;		(C++20 起)

返回指向 value_ 的所含值的指针。如果 value_ 不含值，那么行为未定义。

推导指引

template< class T > single_view( T ) -> single_view<T>;		(C++20 起)

注解

对于一个 single_view，继承的 empty 成员函数始终返回 false，而继承的 operator bool 转换函数始终返回 true。

示例

运行此代码

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <ranges>
#include <string>
#include <tuple>
 
int main()
{
    constexpr std::ranges::single_view sv1{3.1415}; // 使用 (const T&) 构造函数
    static_assert(sv1);
    static_assert(not sv1.empty());
 
    std::cout << "1) *sv1.data()：" << *sv1.data() << '\n'
              << "2) *sv1.begin()：" << *sv1.begin() << '\n'
              << "3)  sv1.size()：" << sv1.size() << '\n'
              << "4)  距离：" << std::distance(sv1.begin(), sv1.end()) << '\n';
 
    std::string str{"C++20"};
    std::cout << "5)  str = " << std::quoted(str) << '\n';
    std::ranges::single_view sv2{std::move(str)}; // 使用 (T&&) 构造函数
    std::cout << "6) *sv2.data()：" << std::quoted(*sv2.data()) << '\n'
              << "7)  str = " << std::quoted(str) << '\n';
 
    std::ranges::single_view<std::tuple<int, double, std::string>>
        sv3{std::in_place, 42, 3.14, "😄"}; // 使用 (std::in_place_t, Args&&... args)
 
    std::cout << "8)  sv3 持有一个元组：{ "
              << std::get<0>(sv3[0]) << ", "
              << std::get<1>(sv3[0]) << ", "
              << std::get<2>(sv3[0]) << " }\n";
}

输出：

1) *sv1.data()：3.1415
2) *sv1.begin()：3.1415
3)  sv1.size()：1
4)  距离：1
5)  str = "C++20"
6) *sv2.data()："C++20"
7)  str = ""
8)  sv3 持有一个元组：{ 42, 3.14, 😄 }

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。

缺陷报告	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 3428	C++20	`single_view` 可从 std::in_place_t 转换	使该构造函数为 explicit
LWG 4035	C++20	`single_view` 没有提供成员函数 `empty()`	提供 `empty()`
P2367R0	C++20	`single_view` 的推导指引无法衰变参数； `views::single` 复制但不包装 `single_view`	提供衰变的推导指引；使之始终包装

参阅

optional (C++17)	可能或可能不保有一个对象的包装器 (类模板)
ranges::empty_viewviews::empty (C++20)	无元素的空 `view` (类模板) (变量模板)
ranges::split_viewviews::split (C++20)	用某个分隔符切割另一 `view` 所获得的子范围的 `view` (类模板) (范围适配器对象)

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