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c++怎么使用std::span安全地操作连续内存_c++20中span的用法与安全优势

穿越時空

发布： 2025-10-31 14:15:02

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std::span是C++20引入的非拥有式连续内存视图，用于替代指针+长度的传参方式，提供类型安全与边界检查，支持数组、vector等容器的引用传递，避免越界访问，提升代码安全性与可读性。

c++怎么使用std::span安全地操作连续内存_c++20中span的用法与安全优势

在C++20中引入的std::span是一种轻量级、非拥有的视图类型，用于安全地访问连续内存块，如数组、std::array、std::vector等。相比传统的指针和长度组合方式，std::span提供了更好的类型安全和边界检查支持，有效减少越界访问等常见错误。

什么是std::span？

std::span是一个“视图”（view），它不拥有数据，只引用已存在的连续内存区域。它的设计目标是替代原始指针+大小的参数传递方式，使接口更清晰、更安全。

它可以指向：

C风格数组
std::array
std::vector
动态分配的数组（需确保生命周期）

创建std::span不会复制数据，仅保存指向起始位置的指针和元素数量。

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基本用法示例

以下是一些常见的使用场景：

// 示例：使用 span 遍历 vector 元素
#include <span>
#include <vector>
#include <iostream>

void print_values(std::span<int> data) {
    for (const auto& val : data) {
        std::cout << val << " ";
    }
    std::cout << "\n";
}

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    print_values(vec); // 自动转换为 span
    return 0;
}

注意：函数参数使用std::span<int>可以直接接受std::vector、std::array等容器，无需手动传指针和长度。

也可以从数组创建：

int arr[] = {10, 20, 30, 40};
std::span sp(arr); // 推导出 size=4
std::cout << "Size: " << sp.size() << "\n";