问题标签 [std-span]

最近我收到了span<T>在我的代码中使用 's 的建议，或者在使用 's 的网站上看到了一些答案span- 据说是某种容器。但是 - 我在 C++17 标准库中找不到类似的东西。

那么这是什么神秘span<T>的，如果它是非标准的，为什么（或何时）使用它是一个好主意？

在我的几个项目中，我越来越需要处理内存中的连续位序列 - 高效（*）。到目前为止，我已经编写了一堆可内联的独立函数，以选择“位容器”类型（例如uint32_t）为模板，用于获取和设置位，将“或”和“与”应用于它们的值，定位容器，以位为单位的长度转换为以字节为单位的大小或容器中的长度等......看起来这是编写类的时间。

我知道 C++ 标准库有一个专门化的std::vector<bool>，这被许多人认为是一个设计缺陷——因为它的迭代器不暴露实际bool的 s，而是代理对象。无论这对于专业化来说是一个好主意还是一个坏主意，这绝对是我正在考虑的东西 - 一个显式的位代理类，希望它“总是”被优化掉（用constexpr,noexcept和很好地润滑inline）。因此，我正在考虑可能std::vector从标准库实现之一改编代码。

另一方面，我的预期课程：

• 永远不会拥有数据/位-它将接收起始位容器地址（假设对齐）和位长度，并且不会分配或释放。
• 它将无法动态或以其他方式调整数据大小 - 即使在保留与 std::vector::resize() 相同的空间量时也不行；它的长度将在其生命周期/范围内固定。
• 它不应该对堆一无所知（并且在没有堆时工作）

从这个意义上说，它更像是位的跨度类。那么也许从跨度开始呢？我不知道，跨度仍然不标准；并且跨度中没有代理...

那么什么是我实现的良好基础（编辑：不是基类）？std::vector<bool>? std::span? 两个都？没有任何？或者 - 也许我正在重新发明轮子，这已经是一个已解决的问题？

笔记：

• 位序列长度在运行时是已知的，而不是编译时；否则，正如@SomeProgrammerDude 建议的那样，我可以使用std::bitset.
• 我的班级不需要“成为”跨度或“成为”向量，所以我没有考虑专门研究其中任何一个。

(*) - 到目前为止，SIMD 效率不高，但可能会在以后出现。此外，这可以在我们不 SIMDize 而是假装通道是正确线程的 CUDA 代码中使用。

我喜欢跨度，所以我gsl::span在这里和那里使用。但是 - 在 C++20 中，它将std::span改为^*。我使用std::optional，但对于 C++14 代码，它需要是std::experimental::optional. 等等。

在这些变体（有时可能超过两个）之间进行编译时选择的惯用且面向未来的方法是什么，以便我的实际代码可以只使用一个标记序列，该标记序列编译为正确选择跨度，或可选，或其他类似的构造？

注意：我想避免污染全局命名空间。

_{* 好吧，从技术上讲，我也可以gsl::span稍后使用，但这个问题的想法是在标准可用时使用标准中的内容，并在此之前使用最接近的替代方案。}

我使用指南支持库gsl::span（来自 Neil Macintosh 的实现） - 标题位于/usr/local/src/gsl/include.

我也使用 nVIDIA nSight 9.2，即 Eclipse CDT 版本 8.4.0.nvidia-something。我已将包含文件夹添加为项目设置下的 CDT 用户条目 | 构建 | C/C++ 通用 | 预处理器包括路径、宏等 - 但这不会影响索引器，它会忽略文件。此外，语法highligher 不喜欢它，因为它没有.hpp/ .h/.hxx前缀。

如何才能span正确识别标题？

我在连续的内存中有一堆类型的数据，我得到了T *; 而且我也知道元素的数量（std::size_t虽然它并不重要）。

我想使用一些单一类型或数据结构来表示我的类型数据。

现在，我所拥有的是用于构建的信息......

• A gsl::span<T>，但有所有权。
• A gsl::owner<T *>，但有大小。

我将使用什么类型/结构/容器来表示有关此数据的所有信息？

笔记：

• 显然我可以使用 GSL 构造；C++2a 或 Boost 中的东西也很好。
• owner我在想一个和span——也许是的嵌合体gsl::owner<gsl::span<T>>；但我不太喜欢这个主意。

我一直在将使用我的自制 span 类的旧代码更新为更符合 C++20 的代码std::span，并且我收到编译错误，因为std::span没有size_type，而是有index_type. index_type关于是否应该签约一直存在巨大的争议，但为什么要跳过size_type呢？这破坏了期望容器（或类似容器的对象）具有size_type.

我正在编写一个 I/O 库，用户需要在其中提供要读取或写入的内存块。让我的图书馆接受 aspan<T>似乎是最自然的选择，因为：

• 它不会将容器选择强加给用户。他们可以使用原始指针，std::vector或任何其他具有连续存储的容器。
• 它允许我确保内存访问是安全的，因为我知道缓冲区的大小。

不幸的是，span<T>在 Boost、GSL 和标准库（从 C++20 开始）中存在相互竞争的实现。这些实现的接口是兼容的，从用户的角度来看，他们使用哪一个并不重要。

如何编码我的 I/O 函数，以便它们与 ? 的任何各种实现一起工作span？

目前我能想到的唯一方法是包含我自己的实现，span它可以从任何带有::element_type,.data()和.size().

重要的是仍然支持来自容器的隐式转换，以便用户可以简单地传递一个std::vector. 例如：

似乎std::span在 C++20 中的定义类似于

并不是

哪个更通用（适用于 std::list、std::map 等）？

std::span已被选入 C++20。我假设除了std::span，还会有一个这样定义的便利别名：

对我来说，这似乎是一个非常方便的别名。我可能会cspan更频繁地使用span！根据cppreference，cspan不存在。cspan在这篇论文中提到了一个似乎暗示它在某个时候在标准中。我找不到任何其他提及。

那么发生了cspan什么？它被删除了吗？它曾经存在过吗？

标准容器传播 const。也就是说，如果容器本身是 const，则它们的元素自动为 const。例如：

内置数组也传播 const：

但是，我注意到std::span（大概）不会传播 const。最小可重现示例：

为什么这段代码可以正常工作？为什么std::span对待 const 不同于标准容器？