C++连续序列概念

Question

C++标准库提供了多种用于为容器对象指定接口的“概念”。例如，std::vector实现了Container,Sequence,RandomAccessContainer和ReversibleContainer概念。

是否有一个概念，无论是在指定的C++ 03或C++ 11中，描述Sequence这保证元件之间的连续存储器，使得：

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

这将是一种有用的概念，因为它告诉你是否可以使用容器与任何需要连续内存缓冲区的函数，如std::istream::read。

我知道的是，在实践中，仅std::vector（我认为在std::string C++ 11只）实际上保证底层连续的缓冲区 - 但是这保证特有std::vector还是有其指示所定义的“概念”通用Sequence提供连续内存的类？

Answer 1

从C++ 03，仅std::vector保证（23.2.4.1）：

向量的元素被存储 连续，这意味着如果v是 向量，其中T是一些 类型不是bool，那么它服从 标识& v [n] == & v [0] + n对于 全部0 < = n < v.size（）。

C++ 11增加了std :: array，它是固定大小数组的封装并且也具有相同的属性。我不认为有任何方法可以知道任何集装箱是否拥有此类财产。

Answer 2

我发现自己不得不多次识别实现此功能的类型。我不知道创造这样一个特殊的“概念”是否优雅（假设它是一个涉及记忆的概念，这不是非常抽象的概念），但我同意类似这样的概念是有用的。

同时要切实可行并将翻译成纯语法要求，让我们往后走。如果我们限制自己的标准，哪些类保证（或几乎保证）连续性？为了相关性：

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

所有这些，std::vector，std::array，std::string有一个叫做.data()一个成员函数。所以，如果这对你来说足够了，可以依靠成员.data() -> T*的存在来表示连续的记忆。

你有两个选择：

1）使努力使用成员函数.data()提出一个语法错误，如果类型是不连续的。 （不难，如果你通过*t.data()更换例如t[0]）

2）使用某种SFINAE对.data()。

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它推广到所有类型的.data()并且附加重载T[N]和std::initializer_list<T>。 因此，您可以用上面的std::data(...)代替....data()。

结论，我认为这是一个很好的惯例是 如果类型具有data函数（或.data()在C++ 11），该指针返回到值类型然后 是连续的元素。

（好吧，那std::valarray<T>？实在不行，除非你重载std::data(std::valarray<T>&)。但是，谁使用std::valarray呢？它是C的相当遗弃的角落++，我认为）

最后，请注意例如，明显std::map和不太明显std::deque没有.data()（或std::data(...)）功能。 boost::multi_array<..., N>有一个.data()成员，并返回一个指向数组元素的指针，但不清楚这是否是您想要的意义上的连续序列（因为顺序不明显），但在某种意义上它也是连续分配的内存。

编辑： 目前解决这一问题（但在迭代器的水平）http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2014/n3884.pdfhttp://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2014/n4284.html

Answer 3

“毗连容器” 是specifed在C++ 17两个提案。从$23.2.1/13 General container requirements [container.requirements.general]：

甲邻接容器是支持随机访问迭代（[random.access.iterators]），其成员类型iterator和常量性是连续的迭代（[iterator.requirements.general]）的容器。

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

迭代器进一步满足的是，对于整数值n和提领迭代值A和（A + N）的要求，*（A + N ）等价于*（addressof（* a）+ n），称为连续迭代器。

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