c++怎么使用std::span_c++ std::span使用方法

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 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)和动态维度(std::dynamic_extent),在函数参数中推荐使用std::span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 :

#include
#include iostream>

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

    for (int x : s) {
        std::cout     }
    // 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 s1{arr}; // 必须是长度为3的数组
std::span s2{arr, 3}; // 动态大小,等价于 std::span

如果你写 std::span,传入的数组长度必须匹配,否则编译报错。

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 }

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 data) {
    for (int x : data) {
        std::cout     }
}

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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