C++的std::span怎么用_C++20中安全高效地表示连续数据序列的方法-C++-PHP中文网

C++的std::span怎么用_C++20中安全高效地表示连续数据序列的方法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-12-20 08:27:08

原创

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std::span提供安全高效的连续数据视图，不拥有数据，支持静态与动态范围及子视图操作，需确保生命周期内所指数据有效。

c++的std::span怎么用_c++20中安全高效地表示连续数据序列的方法

在C++20中，std::span 提供了一种安全且高效的方式来表示连续的数据序列，比如数组、std::vector 或 C 风格数组，而无需拥有这些数据。它本质上是一个“视图”（view），只包含指向数据的指针和长度信息，不复制底层数据。

基本用法

std::span 定义在 <span></span> 头文件中。它可以绑定到任何连续存储的容器或数组上。

例如，将一个 std::vector 传递给函数时，使用 std::span 比使用原始指针或迭代器更安全：

#include <span>
#include <vector>
#include <iostream>
<p>void print_values(std::span<const int> data) {
for (int value : data) {
std::cout << value << " ";
}
std::cout << "\n";
}</p><p>int main() {
std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
print_values(vec); // 自动转换为 span</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>int arr[] = {10, 20, 30};
print_values(arr); // 同样适用

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}

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静态与动态范围

std::span 支持两种维度：编译期已知大小的静态 span 和运行时决定大小的动态 span。

使用 std::span<int></int> 表示固定大小为 3 的整型序列。
使用 std::span<int></int> 或 std::span<int std::dynamic_extent></int> 表示大小可变。

静态 span 可以在编译期做更多检查，比如越界访问检测（部分实现支持）。

子视图操作

std::span 提供了便捷的子视图方法，如 subspan、first、last，用于创建原数据的一部分视图。

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std::vector<int> data = {1, 2, 3, 4, 5};
<p>std::span<int> s(data);</p><p>auto first_two = s.first(2);     // {1, 2}
auto last_three = s.last(3);     // {3, 4, 5}
auto middle = s.subspan(1, 3);   // {2, 3, 4}</p><p>print_values(first_two);</p>

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这些操作不会拷贝数据，只是调整指针和长度，非常轻量。