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Ahmed AEK
Asked: 2025-04-25 15:25:20 +0800 CST

比较两个指向同一容器的跨度是否定义明确？

  • 772

指向同一内存的两个 s 的比较begin()和迭代器是否定义明确？end()std::span

#include <span>
#include <cassert>

int main() {
    int arr[5]{1,2,3,4,5};
    std::span s1{arr};
    std::span s2{arr};
    assert(s1.begin() == s2.begin());
    assert(s1.end() == s2.end());
    assert(s1.begin() + s1.size() == s2.end());
}

到目前为止，所有断言都传递了所有实现std::span，但是我是否遗漏了什么，从而导致出现错误，例如 UB？

就上下文而言，如果您有一个试图用跨度隐藏其内部的类，则可能会出现这种情况。

class some_class
{
public:
  std::span<int> vec_view() { return vec; }
private:
  std::vector<int> vec;
};

int main() {
    some_class c;
    std::for_each(c.vec_view().begin(), c.vec_view().end(), [](auto&){});
}

这与当一个跨度是另一个跨度的子跨度时，C++ 是否允许在 std::span::iterators 之间进行比较？有关，但这个问题与 无关std::subspan，而且该std::span版本还通过了 MSVC 断言，与 的版本不同std::subspan。

c++

2 个回答

  1. Best Answer

    指向同一内存的两个 s 的比较begin()和迭代器是否定义明确？end()std::span

    谁知道呢。std::span::iterator模型contiguous_iterator（[span.iterators]），因此，forward_iterator。 [iterator.concept.forward]第2段适用：

    前向迭代器的定义域==是针对同一底层序列的迭代器的定义域。然而，值初始化迭代器 [...]。

    C++ 标准从未定义“底层序列”是什么。

    • .begin()如果“底层序列”是我们调用的对象.end()，那么std::span(...).begin() == std::span(...).begin()无论怎样都是未定义的。
    • operator*如果“底层序列”是通过在迭代器上应用 获得的元素序列，则s1.begin() == s2.begin()必须是true。

    std::string_view第一个选项对于像and 这样的非拥有范围来说，是不必要的限制std::span。第二个选项可能会产生意想不到的后果，比如能够比较std::ranges::filter_view使用函数指针作为谓词创建的完全不同的迭代器（相同的迭代器类型，相同的元素，但比较毫无意义）。这里需要做出一些语言设计决策，可能需要根据具体情况进行调整。

    正如您已经指出的那样，有一个活跃的LWG 问题 3989，在解决该问题之前，不会对该问题有明确的答案，即使对于两个std::span等效的 s ，而不仅仅是子跨度。

    • 14

  2. 到目前为止，所有断言都传递了 std::span 的所有实现，但是我是否遗漏了什么，从而导致这成为一个错误，例如 UB？

    我不认为这是未定义的行为。毕竟，std::span它只是一个类，而不是核心语言的一部分，所以我认为这应该只是未指定的行为。

    span<ElementType, Extent> 是一个可复制的类型。
    对于 span s，任何使 [s.data(), s.data() + s.size()) 范围内的指针失效的操作，都会使 s 的指针、迭代器以及元素的引用失效。

    span::iterator 不允许保存对源 span 的引用，因此除了指向引用元素的指针之外，它只能保存两条额外的信息：span.data() 和 span.size()。

    因此，只要span1.data() == span2.data() && span1.size() == span2.size()，就能保证不同跨度的迭代器可以进行比较。

    • 2

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