为什么我特别应该将 std::span 而不是 std::vector& 传递给函数？

Question

我知道这可能与问题重叠：什么是 \xe2\x80\x9cspan\xe2\x80\x9d 以及我何时应该使用它？，但我认为问题的这个特定部分的答案相当令人困惑。一方面，有这样的引用：

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如果您有一个标准库容器（或 Boost 容器等），并且您知道它最适合您的代码，请不要使用它。它无意取代其中任何一个。

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但在同一个答案中，出现了这样的说法：

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当您希望数据在内存中连续时，是将 const vector& 传递给函数的合理替代方案。再也不用被 C++ 大师骂了！

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那么我没有到达哪一部分呢？我什么时候会这样做：

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void foo(const std::vector<int>& vec) {}\n

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而这是什么时候呢？

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void foo(std::span<int> sp) {}\n

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还有，这会不会

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void foo(const std::span<int> sp) {}\n

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有什么意义吗？我认为不应该，因为 astd::span只是 a struct，包含指针和长度。但是，如果它不能阻止您更改std::vector作为参数传递的值，那么它如何替换const std::vector<T>&？

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Answer 1

相当于传递 astd::vector<int> const&不是std::span<int> const，而是std::span<int const>。跨度本身是否为常量不会真正改变任何东西，但更多的常量无疑是一个很好的实践。

那么什么时候应该使用它呢？

我想说，这完全取决于函数的主体，您在示例中省略了函数的主体。

例如，我仍然会为此类函数传递一个向量：

std::vector<int> stored_vec;

void store(std::vector<int> vec) {
    stored_vec = std::move(vec);
}

这个函数确实存储了向量，所以它需要一个向量。这是另一个例子：

void needs_vector(std::vector<int> const&);

void foo(std::vector<int> const& vec) {
    needs_vector(vec);
}

正如你所看到的，我们需要一个向量。对于跨度，您必须创建一个新向量并因此进行分配。

对于这种函数，我会传递一个跨度：

auto array_sum(std::span<int const> const values) -> int {
    auto total = int{0};

    for (auto const v : values) {
        total += v;
    }

    return total;
}

正如您所看到的，这个函数不需要向量。

即使您需要改变范围内的值，您仍然可以使用跨度：

void increment(std::span<int> const values) {
    for (auto& v : values) {
        ++v;
    }
}

对于 getter 之类的东西，我也倾向于使用跨度，以免暴露对类成员的直接引用：

struct Bar {
    auto get_vec() const -> std::span<int const> {
        return vec;
    }

private:
    std::vector<int> vec;
};