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std::ranges::views::concat, std::ranges::concat_view

从 zh.cppreference.net
 
 
范围库
范围适配器
 
 
定义于头文件 <ranges>
template< ranges::input_range... Views >
    requires (ranges::view<Views> && ...) && (sizeof...(Views) > 0) &&
              /*concatable*/<Views...>
class concat_view
    : public ranges::view_interface<concat_view<Views...>>
(1) (自 C++26)
namespace views {
    inline constexpr /* unspecified */ concat = /* unspecified */;
}
(2) (自 C++26)
调用签名
template< ranges::viewable_range... Rs >
    requires /* see below */
constexpr ranges::view auto concat( Rs&&... rs );
(自 C++26)
辅助类型别名
template< class... Rs >
using /*concat-reference-t*/ =
    ranges::common_reference_t<ranges::range_reference_t<Rs>...>;
(3) (仅用于阐释*)
template< class... Rs >
using /*concat-value-t*/ = std::common_type_t<ranges::range_value_t<Rs>...>;
(4) (仅用于阐释*)
template< class... Rs >
using /*concat-rvalue-reference-t*/ =
    ranges::common_reference_t<ranges::range_rvalue_reference_t<Rs>...>;
(5) (仅用于阐释*)
辅助概念
template< class Ref, class RRef, class It >
concept /*concat-indirectly-readable-impl*/ = /* see description */;
(6) (仅用于阐释*)
template< class... Rs >
concept /*concatable*/ = /* see description */;
(7) (仅用于阐释*)

concat_view 提供一个 view 工厂,该工厂接受任意数量的范围作为参数列表,并提供一个视图,该视图从第一个范围的第一个元素开始,到最后一个范围的最后一个元素结束,所有范围元素按照参数中给定的顺序依次排列,从而有效地拼接或链接参数范围。

1) 类模板,其模板参数是一个非空的 view 包,其中每个视图至少符合 input_range 模型,并且满足 concatable (7) 的条件。
2) views::concat 是一个定制点对象。

给定一个子表达式包 exprs,表达式 views::concat(exprs...) 与以下表达式表达式等价

  • views::all(exprs...) 如果 exprs 是一个仅包含一个元素的包,且其类型符合 input_range 模型,
  • concat_view(exprs...) 否则。
3) 表示引用类型。需要额外的约束以确保每个底层范围的 ranges::range_reference_t 可转换为 ranges::common_reference_t。
4) 一个 iterator::value_type,它额外遵循底层范围的 value_type,以支持底层范围具有代理迭代器的情况。
5) 右值引用,也正确支持底层迭代器自定义 iter_move 的情况。
6) 为 indirectly-readable 定义 iterator 概念,以便 concat_view 可以符合 input_range 模型。
等价于:
template< class... Rs >
concept /*concat-indirectly-readable*/ = // exposition only
    std::common_reference_with</*concat-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-value-t*/<Rs...>&> &&
    std::common_reference_with</*concat-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>&&> &&
    std::common_reference_with</*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-value-t*/<Rs...> const&> &&
    (/*concat-indirectly-readable-impl*/</*concat-reference-t*/<Rs...>,
                                         /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>,
                                         ranges::iterator_t<Rs>> && ...);
其中仅用于阐释的概念 /*concat-indirectly-readable-impl*/ 是
template< class Ref, class RRef, class It >
concept /*concat-indirectly-readable-impl*/ = // exposition only
    requires(const It it) {
        { *it } -> std::convertible_to<Ref>;
        { ranges::iter_move(it)} -> std::convertible_to<RRef>;
    };
7) 确定任意两个或多个不同范围是否可以适配成一个本身符合范围模型的序列。等价于:
template< class... Rs >
concept /*concatable*/ = requires { // exposition only
        typename /*concat-reference-t*/<Rs...>;
        typename /*concat-value-t*/<Rs...>;
        typename /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>;
    } && /*concat-indirectly-readable*/<Rs...>;

concat_view 始终符合 input_range 模型,并且如果每个被适配的 view 类型符合相应概念,则它符合 forward_range、bidirectional_range、random_access_range 或 sized_range 模型。

concat_view 如果最后一个底层范围符合 common_range 模型,则它可以成为 common_range。

定制点对象

名称 views::concat 表示一个 定制点对象 ,这是一个字面量 semiregular 类类型的常量 函数对象 。有关详细信息,请参阅 定制点对象 。

数据成员

成员 描述
std:: tuple < Views... > views_ 所有适配的视图对象
( 仅用于说明的成员对象* )

成员函数

构造一个 concat_view
(公开成员函数)
返回指向起始位置的迭代器
(公开成员函数)
返回指向末尾位置的迭代器或哨兵
(公开成员函数)
返回元素数量,仅当底层(适配的)范围满足 sized_range 时提供
(公开成员函数)
继承自 ranges::view_interface
返回派生视图是否为空,仅在满足 sized_range 或 forward_range
时提供(std::ranges::view_interface<D>的公开成员函数)
(C++23)
返回指向范围起始的常量迭代器(
的公开成员函数)std::ranges::view_interface<D> cend
返回指向范围常量迭代器的哨位(
的公开成员函数)
operator boolstd::ranges::view_interface<D>(
返回派生视图是否非空,仅在 ranges::empty 可应用于该视图时提供(
的公开成员函数)std::ranges::view_interface<D> front
时提供(forward_range
的公开成员函数)std::ranges::view_interface<D> back
bidirectional_range 和 common_range 时提供(
的公开成员函数)std::ranges::view_interface<D> operator[]
个元素,仅在满足 nthrandom_access_range 时提供(
的公开成员函数)std::ranges::view_interface<D>

推导指引

嵌套类

类名 定义
迭代器类型
( 仅用于说明的成员类模板* )

辅助模板

不存在对 concat_view 的 ranges:: enable_borrowed_range 特化,因为这需要迭代器实现始终包含所有底层范围的全部迭代器和哨位副本。

注释

无参数的 views :: concat ( ) 是病式构造,因为无法合理确定元素类型 T 。单参数 views :: concat ( r ) 在表达式上等价于 views:: all ( r ) 。

功能测试 宏 值 标准 功能
__cpp_lib_ranges_concat 202403L (C++26) std::ranges::concat_view

示例

#include <cassert>
#include <list>
#include <print>
#include <ranges>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v0{1, 2, 3}, v1{4, 5};
    int a[]{6, 7};
    int i{8};
    auto ie{std::views::single(i)};
    
    auto con = std::views::concat(v0, v1, a, ie);
    assert(con.size() == v0.size() + v1.size() + std::size(a) + ie.size());
    std::println("con.size(): {}", con.size());
    std::println("con: {}", con);
    con[6] = 42; // con is random_access_range, operator[] returns a reference
    assert(a[1] == 42); // a[1] was modified via con[6]
    std::println("con: {}", con);
    
    std::list<int> l{7, 8}; // list is bidirectional range
    auto cat = std::views::concat(v0, l);
    std::println("cat: {}", cat);
    // cat[0] = 13; // compile-time error: cat is bidirectional => no operator[]
}

输出:

con.size(): 8
con: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
con: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 42, 8]
cat: [1, 2, 3, 7, 8]

参考文献

  • C++26 标准 (ISO/IEC 14882:2026):
  • 26.7.18 拼接视图 [range.concat]

参见

由展平 view 的 range s 序列组成的 view
(类模板) (范围适配器对象)
由展平范围视图序列组成的 view ,元素间包含分隔符
(类模板) (范围适配器对象)
由对应适配视图元素的引用元组组成的 view
(类模板) (定制点对象)
由适配视图的n元笛卡尔积计算结果元组组成的 view
(类模板) (定制点对象)