Question

C ++标准库提供了各种“概念”，用于指定容器对象的接口。例如，std::vector实现了Container，Sequence，RandomAccessContainer和ReversibleContainer概念。

是否存在一个在C ++ 03或C ++ 11中指定的概念，它描述了Sequence，它保证了元素之间的连续内存，因此：

static_cast<void*>(&some_sequence[N]) == static_cast<void*>(&some_sequence[0] + N)>

这将是一个有用的概念，因为它告诉您是否可以将Container与任何需要连续内存缓冲区的函数一起使用，例如std::istream::read。

我知道，实际上，只有std::vector（我认为只有C ++ 11中的std::string）实际上保证了一个基础的连续缓冲区 - 但这是std::vector唯一的保证或者是否有一个定义的“概念”，表示提供连续内存的通用Sequence类？

Answer 1

“Contiguous container”在C ++ 17中指定。来自$23.2.1/13 General container requirements [container.requirements.general]：

连续容器是一个支持随机访问迭代器（[random.access.iterators]）的容器，其成员类型iterator和const_iterator是连续的迭代器（[iterator.requirements.general]）。

关于“连续迭代器”，$24.2.1/5 In general [iterator.requirements.general]：

迭代器进一步满足以下要求：对于整数值n和可解除引用的迭代器值a和（a + n），*（a + n）等效于*（addressof（* a）+ n），称为连续迭代器。

std::vector（std::vector<bool>除外），std::array和std::basic_string是连续的容器。

Answer 2

我发现自己必须多次识别完成此功能的类型。我不知道发明这样一个特殊的“概念”是否优雅（想象它是一个涉及记忆的概念，这不是很抽象）但我同意这样的事情会有用。

同时为了实用并将将此概念/要求转换为纯语法要求，让我们向后走。如果我们将自己局限于标准，那么保证（或几乎保证）邻接的类别是什么？按相关顺序：

std::vector<T>
T[N] // !!
std::array<T, N>
std::string
std::initializer_list<T>
std::valarray<T>

在所有这些中，std::vector，std::array，std::string都有一个名为.data()的成员函数。所以，如果这对你来说已经足够了，可以依靠成员.data() -> T*的存在来表示连续的记忆。

您有两种选择：

1）如果类型不连续，则使努力使用成员函数.data()引发语法错误。（如果您将t[0]替换为*t.data()）

，则不难

2）在.data()上使用某种SFINAE。

template<class ContiguousSequence, typename = decltype(std::declval<ContigiousSequence>().data())>
void fun(ContiguousSequence&& s){...} // this function will only work with contiguous data

此外，C ++ 17具有std::data，它将.data()推广到所有类型，并且还为T[N]和std::initializer_list<T>重载。因此，您可以将上面的....data()替换为std::data(...)。

结论，我认为这是一个很好的约定如果一个类型具有data函数（或C ++ 11中的.data()），它返回一个指向值类型的指针，那么元素是连续的。

（好吧，std::valarray<T>怎么办呢？它不起作用，除非你重载std::data(std::valarray<T>&)。但是谁使用std::valarray呢？我认为它是C ++的一个相当被遗弃的角落）

最后，请注意，显然std::map而不太明显std::deque没有.data()（或std::data(...)）函数。 boost::multi_array<..., N>有一个.data()成员并返回一个指向数组元素的指针，不清楚这是否是你想要的连续序列（因为顺序不明显）但在某种意义上它是也是一个连续的记忆分配。

修改目前有两个提案正在解决这个问题（但在迭代器层面）http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2014/n3884.pdf http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2014/n4284.html

Answer 3

从C ++ 03开始，只有std::vector保证（23.2.4.1）：

存储向量的元素连续地，意思是如果v是a 矢量，其中T是一些除了布尔之外的类型，然后它服从身份＆amp; v [n] ==＆amp; v [0] + n for 全0＆lt; = n＆lt; v.size（）。

C ++ 11添加了std :: array，它是固定大小数组的包装器，也具有相同的属性。我不认为有办法知道任何容器是否有这样的财产。

C ++连续序列概念

3 个答案: