为什么 std::span 是指针+大小而不是两个迭代器答案

【问题标题】：Why is std::span a pointer + size and not two iterators为什么 std::span 是指针+大小而不是两个迭代器
【发布时间】：2019-11-10 16:18:21
【问题描述】：

似乎 C++20 中的std::span 的定义类似于

template<class T>
class span
     {
     T* begin;
     size_t count;
     };

不是

template<class Iter>
class span
     {
     Iter begin;
     Iter end;
     };

哪个更通用（适用于 std::list、std::map 等）？

【问题讨论】：

标签： c++ c++20 std-span

【解决方案1】：

std::span<T> 的全部意义在于查看连续数据。 pair<T*, size_>（或类似的东西）是表示该视图的正确方法。你不能有一个std::span 是std::list 或std::map 的视图，所以想出一种表示它的方法是没有意义的。关键是要成为一个通用的词汇类型，只接受连续的数据。

span 被有效地类型擦除也很重要。 span<int> 可以引用 int[20] 或 vector<int> 或 int[] 动态分配的某处或 llvm::SmallVector<int> 或...它来自哪里并不重要，您只需拥有一种类型是：“查看一些连续的ints”。

确实，pair<Iter, Iter>（或更一般地说，pair<Iter, Sentinel>）是一种更通用的表示形式，适用于更多容器。 C++20 中也有这样的东西，叫做std::ranges::subrange<I, S>。但请注意，我们没有类型擦除方面...subrange 与 map<K, V> 的类型不同@ 或vector<pair<K const, V>> 或multimap<K, V>。

【讨论】：

但是你可以在任何地方使用子范围，否则你会使用跨度。不同类型的原因是，如果您对简单的情况使用单独的类，您可以提供更优化的实现吗？
@user877329 这不是“最佳”的问题...subrange<T*> 在表示方面基本上等同于span<T>。但是它们有不同的可用性。 vector<T> 绝对可以转换为span<T>，但不一定可以转换为subrange<T*>。模板参数也有不同的含义，T vs T*。 span 只是针对更具体的用例的更具体的东西。
@user877329：“但是你可以在任何地方使用子范围，否则你会使用跨度。”不，你不能。您可以将span 的数据传递给C API；你不能用任意的迭代器子范围来做到这一点。
@Barry subrange<T*> range{vec.data(), vec.data() + size()};，如果子范围 ctor 接受两个迭代器。
@NicolBolas 如果Iter 是一个指针，我应该可以这样做。此外，即使我可以将它传递给 C API，也必须存在这样的 API，并且大多数 C API：s 使用指针和大小，而不是 span 结构，因此除非您重写 POSIX，否则 C 兼容性并不是什么大问题或 Windows API，以及一堆其他 C 库，而你没有。当然，调用 foo(T*, size_t) 在汇编中看起来与 foo(std::span<T>) 完全相同，但强制使用不同的函数签名肯定是 UB。