Библиотека диапазонов (C++20)

 

C++

Язык

Стандартная библиотека

Самостоятельные и принятые реализации

Требования к именованию

Поддержка языка

Библиотека концептов (C++20)

Обработка исключений

Библиотека утилит

Библиотека строк

Библиотека контейнеров

Библиотека итераторов

Библиотека диапазонов (C++20)

Библиотека алгоритмов

Библиотека численных данных

Библиотека ввода/вывода

Библиотека локализаций

Регулярные выражения (C++11)

Атомарные операции (C++11)

Библиотека поддержки потоков (C++11)

Библиотека файловой системы (C++17)

Технические спецификации

 

Библиотека диапазонов

Доступ к диапазонам
begin cbegin end cend	rbegin crbegin rend crend	size ssize data cdata	empty
Примитивы диапазонов
iterator_tsentinel_t	range_size_trange_difference_t	range_value_t	range_reference_trange_rvalue_reference_t
Обработка висячих итераторов
dangling	borrowed_iterator_t	borrowed_subrange_t
Концепты диапазонов
range borrowed_range sized_range	common_range view viewable_range	input_range output_range forward_range	bidirectional_range random_access_range contiguous_range
Отображения
view_interface	subrange
Полурегулярная обёртка
semiregular_box
Фабрики
empty_viewviews::empty	single_viewviews::single	iota_viewviews::iota	basic_istream_viewistream_view
Адаптеры
views::all_tviews::all common_viewviews::common join_viewviews::join split_viewviews::split	take_viewviews::take drop_viewviews::drop take_while_viewviews::take_while drop_while_viewviews::drop_while	transform_viewviews::transform reverse_viewviews::reverse filter_viewviews::filter ref_view	views::counted elements_viewviews::elements keys_viewviews::keys values_viewviews::values

 

Библиотека диапазонов предоставляет компоненты для работы с диапазонами элементов, включая различные адаптеры представлений.

Определено в заголовочном файле <ranges>
namespace std {     namespace views = ranges::views; }

Псевдоним пространства имён std::views предоставляется как сокращение для std::ranges::views.

Определены в пространстве имён std::ranges
Доступ к диапазону
Определены в заголовочном файле <ranges>
Определены в заголовочном файле <iterator>
ranges::begin (C++20)	возвращает итератор на начало диапазона (объект точки настройки)
ranges::end (C++20)	возвращает ограничитель, указывающий на конец диапазона (объект точки настройки)
ranges::cbegin (C++20)	возвращает итератор на начало диапазона только для чтения (объект точки настройки)
ranges::cend (C++20)	возвращает ограничитель, указывающий на конец диапазона, доступного только для чтения (объект точки настройки)
ranges::rbegin (C++20)	возвращает обратный итератор на диапазон (объект точки настройки)
ranges::rend (C++20)	возвращает обратный конечный итератор диапазона (объект точки настройки)
ranges::crbegin (C++20)	возвращает обратный итератор на диапазон только для чтения (объект точки настройки)
ranges::crend (C++20)	возвращает обратный конечный итератор на диапазон только для чтения (объект точки настройки)
ranges::size (C++20)	возвращает целое число без знака, равное размеру диапазона (объект точки настройки)
ranges::ssize (C++20)	возвращает целое число со знаком, равное размеру диапазона (объект точки настройки)
ranges::empty (C++20)	проверяет, пуст ли диапазон (объект точки настройки)
ranges::data (C++20)	получает указатель на начало непрерывного диапазона (объект точки настройки)
ranges::cdata (C++20)	получает указатель на начало непрерывного диапазона, доступного только для чтения (объект точки настройки)
Примитивы диапазонов
Определены в заголовочном файле <ranges>
ranges::iterator_t ranges::sentinel_t ranges::range_difference_t ranges::range_size_t ranges::range_value_t ranges::range_reference_t ranges::range_rvalue_reference_t (C++20)	получает связанные типы диапазона (псевдоним шаблона)
Обработка висячих итераторов
Определены в заголовочном файле <ranges>
ranges::dangling (C++20)	тип заполнителя, указывающий, что итератор или поддиапазон не должны быть возвращены, так как они будут висячими (класс)
ranges::borrowed_iterator_t ranges::borrowed_subrange_t (C++20)	получает тип итератора или тип поддиапазона из borrowed_range (псевдоним шаблона)
Концепты диапазонов
Определены в заголовочном файле <ranges>
ranges::range (C++20)	указывает, что тип является диапазоном, то есть предоставляет итератор begin и ограничитель end (концепт)
ranges::borrowed_range (C++20)	указывает, что тип является range, и итераторы, полученные из его выражения, могут быть безопасно возвращены без опасности зависания (концепт)
ranges::sized_range (C++20)	указывает, что диапазон узнаёт свой размер за константное время (концепт)
ranges::view (C++20)	указывает, что диапазон является представлением, то есть имеет постоянное время копирования/перемещения/присваивания (концепт)
ranges::input_range (C++20)	указывает диапазон, тип итератора которого соответствует input_iterator (концепт)
ranges::output_range (C++20)	указывает диапазон, тип итератора которого соответствует output_iterator (концепт)
ranges::forward_range (C++20)	указывает диапазон, тип итератора которого соответствует forward_iterator (концепт)
ranges::bidirectional_range (C++20)	задаёт диапазон, тип итератора которого соответствует bidirectional_iterator (концепт)
ranges::random_access_range (C++20)	указывает диапазон, тип итератора которого соответствует random_access_iterator (концепт)
ranges::contiguous_range (C++20)	указывает диапазон, тип итератора которого соответствует contiguous_iterator (концепт)
ranges::common_range (C++20)	указывает, что диапазон имеет идентичные типы итератора и ограничителя (концепт)
ranges::viewable_range (C++20)	определяет требования к range для безопасного преобразования в view (концепт)
Представления
Определены в заголовочном файле <ranges>
ranges::view_interface (C++20)	шаблон вспомогательного класса для определения view, используя любопытно повторяющийся образец шаблон (шаблон класса)
ranges::subrange (C++20)	объединяет пару итератор-ограничитель в view (шаблон класса)

Фабрики диапазонов

Определены в заголовочном файле <ranges>
Определены в пространстве имён std::ranges
ranges::empty_view views::empty (C++20)	пустой view без элементов (шаблон класса) (шаблонная переменная)
ranges::single_view views::single (C++20)	view, который содержит единственный элемент указанного значения (шаблон класса) (объект точки настройки)
ranges::iota_view views::iota (C++20)	view, состоящий из последовательности, сгенерированной путём многократного увеличения начального значения (шаблон класса) (объект точки настройки)
ranges::basic_istream_view ranges::istream_view (C++20)	view состоящий из элементов, полученных последовательным применением operator>> к соответствующему входному потоку (шаблон класса)

Адаптеры диапазонов

Адаптеры диапазонов принимают viewable_range в качестве своих первых аргументов и возвращают view.

Если адаптер принимает только один аргумент, его также можно вызвать с помощью оператора конвейера: если C это объект адаптера диапазона, а R – viewable_range, эти два выражения эквивалентны:

C(R)
R | C

Унарные адаптеры диапазона также могут быть объединены в цепочку для создания другого адаптера диапазона: если C и D являются объектами адаптера диапазона, а R – viewable_range, то C | D также является объектом адаптера диапазона, и эти два выражения эквивалентны:

R | C | D   // (R | C) | D
R | (C | D)

Если адаптер принимает несколько аргументов, эти формы эквивалентны:

adaptor(range, args...)
adaptor(args...)(range)
range | adaptor(args...)

В этом случае adaptor(args...) это объект унарного адаптера диапазона.

Определены в заголовочном файле <ranges>
Определены в пространстве имён std::ranges
views::all_t views::all (C++20)	view, который включает все элементы range (псевдоним шаблона) (объект адаптера диапазона)
ranges::ref_view (C++20)	view из элементов некоторого другого range (шаблон класса)
ranges::filter_view views::filter (C++20)	view, который состоит из элементов range, который соответствует предикату (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::transform_view views::transform (C++20)	view последовательности, которая применяет функцию преобразования к каждому элементу (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::take_view views::take (C++20)	view, состоящий из первых N элементов другого view (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::take_while_view views::take_while (C++20)	view, состоящий из начальных элементов другого view, до первого элемента, для которого предикат не вернёт false (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::drop_view views::drop (C++20)	view, состоящий из элементов другого view, пропуская первые N элементов (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::drop_while_view views::drop_while (C++20)	view, состоящий из элементов другого view, пропуская начальную подпоследовательность элементов до первого элемента, для которого предикат вернет false (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::join_view views::join (C++20)	view, состоящий из последовательности, полученной уплотнением view, состоящего из range (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::split_view views::split (C++20)	view по поддиапазонам, полученным в результате разделения другого view с использованием разделителя (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
views::counted (C++20)	создаёт поддиапазон из итератора и счётчика (объект точки настройки)
ranges::common_view views::common (C++20)	преобразует view в common_range (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::reverse_view views::reverse (C++20)	view, который перебирает элементы другого двунаправленного представления в обратном порядке (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::elements_view views::elements (C++20)	принимает view, состоящий из значений, подобных кортежу, и числа N, и создаёт view из N-го элемента каждого кортежа (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::keys_view views::keys (C++20)	принимает view, состоящий из парных значений, и создаёт view первых элементов каждой пары (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)
ranges::values_view views::values (C++20)	принимает view, состоящий из парных значений, и создаёт view из вторых элементов каждой пары (шаблон класса) (объект адаптера диапазона)

Некоторые адаптеры диапазонов заключают свой элемент или объект функцию в полурегулярную оболочку.

Вспомогательные концепты

Следующие концепты только для описания и используются для нескольких типов, но они не являются частями интерфейса стандартной библиотеки.

template<class R>   concept __SimpleView =                         // только разъяснение     ranges::view<R> && ranges::range<const R> &&     std::same_as<std::ranges::iterator_t<R>, std::ranges::iterator_t<const R>> &&     std::same_as<std::ranges::sentinel_t<R>, std::ranges::sentinel_t<const R>>;
template<class T, class U>   concept __NotSameAs =                          // только разъяснение     !std::same_as<std::remove_cvref_t<T>, std::remove_cvref_t<U>>;

Пример

Запустить этот код

#include <ranges>
#include <iostream>
 
int main()
{
    auto const ints = {0,1,2,3,4,5};
    auto even = [](int i) { return 0 == i % 2; };
    auto square = [](int i) { return i * i; };
 
    // "конвейерный" синтаксис для создания представлений:
    for (int i : ints | std::views::filter(even) | std::views::transform(square)) {
        std::cout << i << ' ';
    }
 
    std::cout << '\n';
 
    // традиционный "функциональный" синтаксис составления:
    for (int i : std::views::transform(std::views::filter(ints, even), square)) {
        std::cout << i << ' ';
    }
}

Вывод:

0 4 16
0 4 16