C++怎么使用C++20的std::span_C++现代编程与非拥有式数组视图

std::span是C++20引入的非拥有式连续内存视图，用于安全替代指针与长度组合。它可指向数组、vector等容器片段，支持边界检查、静态或动态大小指定，并提升函数参数传递的安全性与灵活性，避免数据复制。

在C++20中，std::span 是一个轻量级、非拥有式的数组视图，用于安全地传递数组或连续内存块的引用，而无需复制数据。它替代了原始指针和长度组合（如 T* 和 size_t）的传统做法，提升了代码的安全性和可读性。

什么是 std::span？

std::span 并不拥有其所指向的数据，只是提供对已有连续内存区域的视图。它可以指向数组、std::array、std::vector 或任何满足连续存储要求的容器片段。

它的主要优势包括：

• 避免手动管理指针和长度
• 支持边界检查（在调试中启用）
• 可静态或动态指定元素数量
• 与现有容器无缝集成

如何包含和使用 std::span

要使用 std::span，需要确保编译器支持 C++20，并包含头文件 <span>：

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#include <span>
#include <vector>
#include <iostream>

示例：用 span 封装 vector 的一部分

创建 span 的多种方式

std::span 可以从多种数据结构构造：

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• 原生数组：
  int arr[] = {10, 20, 30};
  std::span s1(arr);
• std::array：
  std::array<double, 3> a = {1.1, 2.2, 3.3};
  std::span s2(a);
• std::vector：
  std::vector<char> v = {'a','b','c'};
  std::span s3(v);
• 指定起始和长度：
  std::span s4(v.data() + 1, 2); // b, c

静态 vs 动态维度

std::span 支持在编译期确定大小的静态维度：

如果不确定大小，使用动态维度：

混合形式也允许前几维固定，例如多维数组场景（C++20 支持 1D span，多维需自行构建）。

常见用途与建议

推荐将 std::span 用于函数参数，代替 T* + len 或 const std::vector&：

这样既接受 vector、array，也能处理子区间，接口更灵活。

注意：不要返回局部数组的 span，因为数据会随作用域结束失效。

基本上就这些。std::span 简化了对连续内存的安全访问，是现代 C++ 中处理“只读视图”场景的理想选择。

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