什么是 std::span 以及何时应该在 C 代码中使用它？

Span：连续数据序列的轻量级抽象

最近，围绕 span 的使用的讨论越来越多在 C .然而，其定义和适当用法仍然存在混乱。本文旨在阐明span的概念。并深入了解其优点和应用。

了解 Span

A span是一个轻量级抽象，表示存储在内存中的 T 类型的连续值序列。它本质上是一个结构体，其中包含指向序列开头及其元素长度的指针。与指针不同，span携带有关数据边界的附加信息，从而实现边界安全操作。

何时使用 Span

而 span可以在各种场景中使用，在一对迭代器或一个范围（如 C 20 中）就足够的情况下避免使用它是至关重要的。相反，请考虑使用 span在以下情况下：

• 当分配的长度/大小很重要时： 将 void read_into(int* buffer, size_t buffer_size) 等函数签名替换为 void read_into(span buffer ).

的好处Span

采用 span带来了几个优点：

• 增强的功能： span;提供了方便的语法和丰富的功能，允许您迭代元素、执行搜索和比较跨度。
• 编译器帮助：编译器通常可以优化使用 span 编写的代码从而简化语法并提高性能。
• 提高安全性： span;包括边界检查，这可以帮助防止与覆盖预期边界之外的数据相关的错误。
• 高效的内存处理： As span是非拥有类型，它不会分配或释放内存，从而减少开销。

Span 的可用性

在 C 20 中，std： :span 是作为标准库的一部分引入的。但是，对于早期的 C 版本，可以通过第三方库（例如核心指南支持库 (GSL) 和 GSL-Lite）获得它。

结论

跨度是一个有价值的工具，它为处理连续数据序列提供了轻量级且安全的抽象。它的多功能性和易用性使其成为各种编程任务的绝佳选择，特别是在处理内存管理和边界安全操作时。

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