c++怎么使用std::span_c++ std::span使用方法-C++-PHP中文网

c++怎么使用std::span_c++ std::span使用方法

冰火之心

发布： 2025-10-06 13:21:02

原创

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c++kquote>std::span是C++20引入的轻量级非拥有式容器，用于安全引用连续内存。它无需复制数据，支持数组、vector等连续存储结构，通过#include <span>使用。可从原生数组、容器、指针+长度或迭代器构造，提供size()、data()、subspan()等类似容器的操作接口。其模板支持静态维度（如std::span<int, 3>）和动态维度（std::dynamic_extent），在函数参数中推荐使用std::span<const T>替代T*+size_t组合，提升安全性并保留大小信息。由于不持有数据，仅作视图传递，适用于高效、安全地处理连续内存块，需编译器开启C++20支持（如-std=c++20）。

c++怎么使用std::span_c++ std::span使用方法

在C++20中，std::span 是一个轻量级的非拥有式容器，用于安全地引用连续的内存区域（比如数组、vector、array等），而无需拷贝数据。它类似于指针+长度的组合，但更安全、更方便。

包含头文件与命名空间

使用 std::span 需要 C++20 支持，并包含头文件 <span>：

#include <span>
#include <iostream>

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::span<int> s{arr}; // 创建 span 指向 arr

    for (int x : s) {
        std::cout << x << " ";
    }
    // 输出：1 2 3 4 5
}

创建 std::span 的方法

你可以通过多种方式构造 span：

从原生数组自动推导大小：
int data[] = {1,2,3}; std::span s{data};
从 vector 或 array：
std::vector v{1,2,3}; std::span s{v};
指定起始指针和长度：
std::span s{data, 3};
使用迭代器范围：
std::span s{v.begin(), v.end()};

静态与动态维度

std::span 支持指定元素类型和维度。第二模板参数可以是静态大小（编译期确定）或 std::dynamic_extent。

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std::span<int, 3> s1{arr}; // 必须是长度为3的数组
std::span<int> s2{arr, 3}; // 动态大小，等价于 std::span<int, std::dynamic_extent>

如果你写 std::span<int, 3>，传入的数组长度必须匹配，否则编译报错。

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常用操作与方法

std::span 提供了类似容器的接口：

s.size()：元素个数
s.empty()：是否为空
s.data()：返回原始指针
s[i]：访问第 i 个元素（不检查边界）
s.front() / s.back()：首尾元素
s.subspan(pos, count)：获取子视图
s.first(n), s.last(n)：取前 n 个或后 n 个元素

std::span s{arr};
auto part = s.first(3); // 前3个元素
for (int x : part) {
std::cout << x << " "; // 输出：1 2 3
}

函数参数中的使用（推荐场景）

std::span 最常见的用途是作为函数参数，替代 T*, size_t 的组合。

void process(std::span<const int> data) {
    for (int x : data) {
        std::cout << x << " ";
    }
}

int main() {
    int arr[] = {10, 20, 30};
    std::vector v{40, 50};

    process(arr); // OK
    process(v); // OK
    process({}); // 空 span 也行
}

这样写比用指针更安全，还能保留大小信息。

基本上就这些。std::span 不持有数据，只做视图，适合传递连续内存块，避免误用裸指针。只要编译器支持 C++20，就可以放心使用。注意不是所有编译器默认开启 C++20，编译时加 -std=c++20（GCC/Clang）或启用相应标准（MSVC）。

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