std::ranges::views::cartesian_product， std::ranges::cartesian_product_view

 

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范围库

范围访问 begin cbegin   end cend rbegin crbegin   rend crend size ssize   data cdata empty

范围转换 std::from_range_t std::from_range (C++23)(C++23)     to (C++23)

悬空迭代器处理 dangling borrowed_iterator_t borrowed_subrange_t

范围原语
range_size_trange_difference_trange_value_t elements_of (C++23)	iterator_tconst_iterator_tsentinel_tconst_sentinel_t (C++23)(C++23)	range_reference_trange_const_reference_trange_rvalue_reference_trange_common_reference_t (C++23)

范围概念
range borrowed_range    sized_range	common_range view viewable_range	input_range output_range forward_range	bidirectional_range    random_access_range contiguous_range	constant_range (C++23)

视图
view_interface	subrange

范围工厂
empty_viewviews::empty	single_viewviews::single	basic_istream_viewviews::istream	iota_viewviews::iota	repeat_viewviews::repeat (C++23)(C++23)

范围适配器
views::all_tviews::all ref_view owning_view as_rvalue_viewviews::as_rvalue (C++23)(C++23)   filter_viewviews::filter transform_viewviews::transform take_viewviews::take take_while_viewviews::take_while concat_viewviews::concat (C++26)(C++26)	drop_viewviews::drop drop_while_viewviews::drop_while join_viewviews::join join_with_viewviews::join_with (C++23)(C++23)   lazy_split_viewviews::lazy_split split_viewviews::split views::counted common_viewviews::common	reverse_viewviews::reverse as_const_viewviews::as_const (C++23)(C++23) elements_viewviews::elements keys_viewviews::keys values_viewviews::values enumerate_viewviews::enumerate (C++23)(C++23) zip_viewviews::zip (C++23)(C++23) zip_transform_viewviews::zip_transform (C++23)(C++23)	adjacent_viewviews::adjacent (C++23)(C++23) views::pairwise (C++23) adjacent_transform_viewviews::adjacent_transform (C++23)(C++23) views::pairwise_transform (C++23) chunk_viewviews::chunk (C++23)(C++23) slide_viewviews::slide (C++23)(C++23) chunk_by_viewviews::chunk_by (C++23)(C++23) stride_viewviews::stride (C++23)(C++23) cartesian_product_viewviews::cartesian_product (C++23)(C++23)

范围生成器 std::generator (C++23)

范围适配器闭包对象 range_adaptor_closure (C++23)

范围适配器对象

帮助项目
copyable-box movable-box (直到 C++23)  (C++23)	simple-view non-propagating-cache

 

std::ranges::cartesian_product_view

成员函数

cartesian_product_view::cartesian_product_view

cartesian_product_view::begin

cartesian_product_view::end

cartesian_product_view::size

推导指南

迭代器

成员函数

cartesian_product_view::iterator::iterator

cartesian_product_view::iterator::operator*

cartesian_product_view::iterator::operator[]

cartesian_product_view::iterator::operator++ cartesian_product_view::iterator::operator++(int) cartesian_product_view::iterator::operator-- cartesian_product_view::iterator::operator--(int) cartesian_product_view::iterator::operator+= cartesian_product_view::iterator::operator-=

cartesian_product_view::iterator::next

cartesian_product_view::iterator::prev

cartesian_product_view::iterator::distance_from

非成员函数

operator==(cartesian_product_view::iterator) operator<=>(cartesian_product_view::iterator)

operator+(cartesian_product_view::iterator) operator-(cartesian_product_view::iterator)

iter_move(cartesian_product_view::iterator)

iter_swap(cartesian_product_view::iterator)

 

定义在头文件 <ranges> 中
template< ranges::input_range First, ranges::forward_range... Vs >     requires (ranges::view<First> && ... && ranges::view<Vs>) class cartesian_product_view     : public ranges::view_interface<cartesian_product_view<First, Vs...>>	(1)	(自 C++23 起)
namespace views {     inline constexpr /*未指定*/ cartesian_product = /*未指定*/; }	(2)	(自 C++23 起)
调用签名
template< ranges::viewable_range... Rs >     requires /*见下文*/ constexpr ranges::view auto cartesian_product( Rs&&... rs );		(自 C++23 起)
辅助概念
template< bool Const, class First, class... Vs > concept /*笛卡尔积是随机访问*/ =     (ranges::random_access_range</*可能为const*/<Const, First>> && ... &&         (ranges::random_access_range</*可能为const*/<Const, Vs>> &&             ranges::sized_range</*可能为const*/<Const, Vs>>));	(3)	(仅供说明*)
template< class R > concept /*笛卡尔积通用参数*/ =     ranges::common_range<R> ||         (ranges::sized_range<R> && ranges::random_access_range<R>);	(4)	(仅供说明*)
template< bool Const, class First, class... Vs > concept /*笛卡尔积是双向的*/ =     (ranges::bidirectional_range</*可能为const*/<Const, First>> && ... &&         (ranges::bidirectional_range</*可能为const*/<Const, Vs>> &&             /*笛卡尔积通用参数*/</*可能为const*/<Const, Vs>>));	(5)	(仅供说明*)
template< class First, class... Vs > concept /*笛卡尔积是通用的*/ =     /*笛卡尔积通用参数*/<First>>;	(6)	(仅供说明*)
template< class... Vs > concept /*笛卡尔积是有大小的*/ =     (ranges::sized_range<Vs> && ...);	(7)	(仅供说明*)
template< bool Const, template<class> class FirstSent, class First, class... Vs > concept /*笛卡尔积是有大小的哨兵*/ =     (std::sized_sentinel_for<FirstSent</*可能为const*/<Const, First>>,         ranges::iterator_t</*可能为const*/<Const, First>>> && ... &&             (ranges::sized_range</*可能为const*/<Const, Vs>> &&                 std::sized_sentinel_for<ranges::iterator_t<                     /*maybe-const*/<Const, Vs>>,                         ranges::iterator_t</*maybe-const*/<Const, Vs>>>));	(8)	(仅供说明*)
辅助函数模板
template< /*cartesian-product-common-arg*/ R > constexpr auto /*cartesian-common-arg-end*/( R& r ) {     if constexpr (ranges::common_range<R>)         return ranges::end(r);     else         return ranges::begin(r) + ranges::distance(r); }	(9)	(仅供说明*)

1) cartesian_product_view 是一个范围适配器，它接受n 个views，其中n > 0，并生成一个view，该view 包含由提供范围的n 元笛卡尔积计算出的元组。生成的 view 的大小是提供范围的大小之积，而每个元素都是大小为n 的元组（引用）。

2) views::cartesian_product 是一个自定义点对象。

• 当没有参数调用时，views::cartesian_product() 等价于views::single(std::tuple())。
• 否则，views::cartesian_product(rs...) 等价于ranges::cartesian_product_view<views::all_t<decltype((rs))>...>(rs...)。

3) 确定 cartesian_product 是否是随机访问范围（另请参阅 random_access_range）。

4) 确定 cartesian_product 是否是公共范围（另请参阅 common_range）。

5) 确定 cartesian_product 是否是双向范围（另请参阅 bidirectional_range）。

6) 确定 cartesian_product 是否满足辅助概念 /*cartesian-product-is-common*/（另请参阅 common_range）。

7) 确定 cartesian_product 是否是定长范围（另请参阅 sized_range）。

8) 确定 cartesian_product 是否使用定长哨兵。

9) 返回生成的view 的结尾。仅当 cartesian_product 满足辅助概念 /*cartesian-product-common-arg*/ 时才参与重载解析。

传递给 cartesian_product_view 的第一个 range 会得到特殊处理，因为它只会被传递一次。因此，对它的某些约束会放松。

• First 是一个 input_range，而不是 forward_range；
• First 不必是 sized_range，才能使 cartesian_product_view 成为 random_access_range 或 common_range；
• First 不必是 common_range，才能使 cartesian_product_view 成为 bidirectional_range。

自定义点对象

名称 views::cartesian_product 表示一个自定义点对象，它是一个常量 函数对象，类型为 字面量 semiregular 类类型。为了说明，其类型的 cv 无限定版本表示为 __cartesian_product_fn。

__cartesian_product_fn 的所有实例都是相等的。调用类型为 __cartesian_product_fn 的不同实例对相同参数的影响是等效的，与表示该实例的表达式是左值还是右值、以及是否为常量限定无关（但是，不保证 volatile 限定的实例是可调用的）。因此，views::cartesian_product 可以自由复制，其副本可以互换使用。

给定一组类型 Args...，如果 std::declval<Args>()... 满足上述对 views::cartesian_product 参数的要求，__cartesian_product_fn 建模

• std::invocable<__cartesian_product_fn, Args...>,
• std::invocable<const __cartesian_product_fn, Args...>,
• std::invocable<__cartesian_product_fn&, Args...>，以及
• std::invocable<const __cartesian_product_fn&, Args...>.
  

否则，__cartesian_product_fn 的任何函数调用运算符都不会参与重载解析。

数据成员

成员	定义
std::tuple<First, Vs...> base_ (私有)	一个对象，它保存所有已适配的 view 对象。 (仅供说明的成员对象*)

成员函数

(构造函数)	构造一个 cartesian_product_view (公有成员函数)
begin	返回指向开头的迭代器 (公有成员函数)
end	返回指向结尾的迭代器或哨兵 (公有成员函数)
size	返回元素数量。仅当底层（已适配）范围满足 sized_range 时才提供。 (公有成员函数)
继承自 std::ranges::view_interface
empty	返回派生 view 是否为空。仅当它满足 sized_range 或 forward_range 时才提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公有成员函数)
cbegin (C++23)	返回指向范围开头的常量迭代器。 (std::ranges::view_interface<D> 的公有成员函数)
cend (C++23)	返回范围常量迭代器的哨兵。 (std::ranges::view_interface<D> 的公有成员函数)
operator bool	返回派生 view 是否不为空。仅当 ranges::empty 可用于它时才提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公有成员函数)
front	返回派生视图中的第一个元素。如果它满足 forward_range，则提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
back	返回派生视图中的最后一个元素。如果它满足 bidirectional_range 和 common_range，则提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
operator[]	返回派生视图中的第 n 个元素。如果它满足 random_access_range，则提供。 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)

嵌套类

iterator

迭代器类型 (仅供说明的成员类模板*)

说明

功能测试 宏	值	Std	功能
__cpp_lib_ranges_cartesian_product	202207L	(C++23)	std::ranges::cartesian_product_view

示例

运行此代码

#include <array>
#include <iostream>
#include <list>
#include <ranges>
#include <string>
#include <vector>
 
void print(std::tuple<char const&, int const&, std::string const&> t, int pos)
{
    const auto& [a, b, c] = t;
    std::cout << '(' << a << ' ' << b << ' ' << c << ')' << (pos % 4 ? " " : "\n");
}
 
int main()
{
    const auto x = std::array{'A', 'B'};
    const auto y = std::vector{1, 2, 3};
    const auto z = std::list<std::string>{"α", "β", "γ", "δ"};
 
    for (int i{1}; auto const& tuple : std::views::cartesian_product(x, y, z))
        print(tuple, i++);
}

输出

(A 1 α) (A 1 β) (A 1 γ) (A 1 δ)
(A 2 α) (A 2 β) (A 2 γ) (A 2 δ)
(A 3 α) (A 3 β) (A 3 γ) (A 3 δ)
(B 1 α) (B 1 β) (B 1 γ) (B 1 δ)
(B 2 α) (B 2 β) (B 2 γ) (B 2 δ)
(B 3 α) (B 3 β) (B 3 γ) (B 3 δ)

参考资料

• C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)

• 26.7.31 笛卡尔积视图 [range.stride]

另请参阅

ranges::zip_viewviews::zip (C++23)

一个 view，由适应视图的对应元素的元组引用组成。 (类模板) (自定义点对象)