std::ranges::views::concat, std::ranges::concat_view

 

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范围库 (Ranges library)

范围访问 begin cbegin   end cend rbegin crbegin   rend crend size ssize   data cdata reserve_hint (C++26)   empty

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

悬空迭代器处理 (Dangling iterator handling) dangling borrowed_iterator_t borrowed_subrange_t

范围原语 (Range primitives)
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 concepts)
range borrowed_range    common_range	sized_range viewable_range    view	input_range output_range forward_range	bidirectional_range    random_access_range contiguous_range	approximately_sized_range (C++26) constant_range (C++23)

视图
view_interface	subrange

范围工厂 (Range factories)
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 (Range adaptors)
views::all_tviews::all as_rvalue_viewviews::as_rvalue (C++23)(C++23)   filter_viewviews::filter transform_viewviews::transform take_viewviews::take take_while_viewviews::take_while common_viewviews::common views::counted to_input_viewviews::to_input (C++26)(C++26)	ref_view drop_viewviews::drop drop_while_viewviews::drop_while lazy_split_viewviews::lazy_split split_viewviews::split join_viewviews::join join_with_viewviews::join_with (C++23)(C++23)   concat_viewviews::concat (C++26)(C++26) cache_latest_viewviews::cache_latest (C++26)(C++26)	owning_view 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 (Range generators) std::generator (C++23)

范围适配器闭包对象 (Range adaptor closure objects) range_adaptor_closure (C++23)

范围适配器对象 (Range adaptor objects)

辅助项 (Helper items)
copyable-box movable-box (直到 C++23)  (C++23)	simple-view non-propagating-cache

 

std::ranges::concat_view

成员函数

concat_view::concat_view

concat_view::begin

concat_view::end

concat_view::size

推导指引

迭代器 (Iterator)

成员函数

concat_view::iterator::iterator

concat_view::iterator::operator*

concat_view::iterator::operator[]

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

concat_view::iterator::satisfy concat_view::iterator::prev concat_view::iterator::advance-fwd concat_view::iterator::advance-bwd

非成员函数

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

operator+(concat_view::iterator) operator-(concat_view::iterator)

iter_move(concat_view::iterator)

iter_swap(concat_view::iterator)

 

定义于头文件 <ranges>
template< ranges::input_range... Views >     requires (ranges::view<Views> && ...) && (sizeof...(Views) > 0) &&               /*concatable*/<Views...> class concat_view     : public ranges::view_interface<concat_view<Views...>>	(1)	(C++26 起)
namespace views {     inline constexpr /* unspecified */ concat = /* unspecified */; }	(2)	(C++26 起)
调用签名 (Call signature)
template< ranges::viewable_range... Rs >     requires /* 见下文 */ constexpr ranges::view auto concat( Rs&&... rs );		(C++26 起)
帮助类型别名
template< class... Rs > using /*concat-reference-t*/ =     ranges::common_reference_t<ranges::range_reference_t<Rs>...>;	(3)	(仅作说明*)
template< class... Rs > using /*concat-value-t*/ = std::common_type_t<ranges::range_value_t<Rs>...>;	(4)	(仅作说明*)
template< class... Rs > using /*concat-rvalue-reference-t*/ =     ranges::common_reference_t<ranges::range_rvalue_reference_t<Rs>...>;	(5)	(仅作说明*)
辅助概念
template< class Ref, class RRef, class It > concept /*concat-indirectly-readable-impl*/ = /* 见描述 */;	(6)	(仅作说明*)
template< class... Rs > concept /*concatable*/ = /* 见描述 */;	(7)	(仅作说明*)

concat_view 提供一个 view 工厂，它接受任意数量的范围作为参数列表，并提供一个视图，该视图从第一个范围的第一个元素开始，到最后一个范围的最后一个元素结束，所有范围元素按参数中给定的顺序依次排列，从而有效地连接或链接参数范围。

1) 类模板，其模板参数是一个非空的 views 包，每个视图至少建模 input_range 并且是 concatable (7)。

2) views::concat 是一个定制点对象。

给定一个子表达式包 exprs，表达式 views::concat(exprs...) 表达式等价于

• views::all(exprs...) 如果 exprs 是一个只包含一个元素的包，其类型建模 input_range，
• concat_view(exprs...) 否则。

3) 表示引用类型。需要额外的约束来确保每个底层范围的 ranges::range_reference_t 可以转换为 ranges::common_reference_t。

4) iterator::value_type，它还尊重底层范围的 value_type，以支持底层范围具有代理迭代器的情况。

5) 右值引用，也正确支持底层迭代器定制 iter_move 的情况。

6) 定义 iterator 的 indirectly-readable 概念，以便 concat_view 可以建模 input_range。

等价于

template< class... Rs >
concept /*concat-indirectly-readable*/ = // exposition only
    std::common_reference_with</*concat-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-value-t*/<Rs...>&> &&
    std::common_reference_with</*concat-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>&&> &&
    std::common_reference_with</*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>&&,
                               /*concat-value-t*/<Rs...> const&> &&
    (/*concat-indirectly-readable-impl*/</*concat-reference-t*/<Rs...>,
                                         /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>,
                                         ranges::iterator_t<Rs>> && ...);

其中仅用于说明的概念 /*concat-indirectly-readable-impl*/ 是

template< class Ref, class RRef, class It >
concept /*concat-indirectly-readable-impl*/ = // exposition only
    requires(const It it) {
        { *it } -> std::convertible_to<Ref>;
        { ranges::iter_move(it)} -> std::convertible_to<RRef>;
    };

7) 确定是否可以将两个或多个不同的范围改编成一个自身建模范围的序列。等价于

template< class... Rs >
concept /*concatable*/ = requires { // exposition only
        typename /*concat-reference-t*/<Rs...>;
        typename /*concat-value-t*/<Rs...>;
        typename /*concat-rvalue-reference-t*/<Rs...>;
    } && /*concat-indirectly-readable*/<Rs...>;

concat_view 总是建模 input_range，并且当每个适配的 view 类型都建模相应概念时，它会建模 forward_range、bidirectional_range、random_access_range 或 sized_range。

如果最后一个底层范围建模 common_range，则 concat_view 可以是 common_range。

自定义点对象

名称 views::concat 表示一个*定制点对象*，它是一个常量 函数对象，属于 字面量 semiregular 类类型。为了说明目的，其 cv-unqualified 版本类型表示为 __concat_fn。

__concat_fn 的所有实例都相等。在相同参数上调用 __concat_fn 类型的不同实例的效果是等价的，无论表示实例的表达式是左值还是右值，以及是否带有 const 限定（然而，不要求 volatile 限定的实例可调用）。因此，views::concat 可以自由复制，并且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 views::concat 参数的要求，则 __concat_fn 建模

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

否则，__concat_fn 的任何函数调用运算符都不参与重载解析。

数据成员

成员	描述
std::tuple<Views...> views_	所有适配的视图对象 (仅用于阐释的成员对象*)

成员函数

(构造函数)	构造一个 concat_view (公共成员函数)
begin	返回指向起始的迭代器 (公共成员函数)
end	返回一个迭代器或一个哨兵到末尾 (公共成员函数)
size	返回元素数量，仅当底层（适配的）范围满足 sized_range 时提供 (公共成员函数)
继承自 std::ranges::view_interface
empty	返回派生视图是否为空，仅当其满足 sized_range 或 forward_range 时提供 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
cbegin (C++23)	返回范围开头的常量迭代器 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
cend (C++23)	返回范围常量迭代器的哨兵 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
operator bool	返回派生视图是否非空，仅当 ranges::empty 适用于它时提供 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)
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，仅当其满足 bidirectional_range 和 common_range 时提供 (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，仅当它满足 random_access_range 时提供 (std::ranges::view_interface<D> 的公共成员函数)

嵌套类

类名	定义
iterator	迭代器类型 (仅用于说明的成员类模板*)

辅助模板

concat_view 没有 ranges::enable_borrowed_range 的特化，因为这会要求迭代器实现始终包含所有底层范围的所有迭代器和哨兵的副本。

注意

无参数的 views::concat() 是不合法的，因为无法合理地确定元素类型 T。单参数 views::concat(r) 表达式等价于 views::all(r)。

特性测试宏	值	标准	特性
__cpp_lib_ranges_concat	202403L	(C++26)	std::ranges::concat_view

示例

可以在 Compiler Explorer 上查看初步版本。

运行此代码

#include <cassert>
#include <list>
#include <print>
#include <ranges>
#include <vector>
 
int main()
{
    std::vector<int> v0{1, 2, 3}, v1{4, 5};
    int a[]{6, 7};
    int i{8};
    auto ie{std::views::single(i)};
 
    auto con = std::views::concat(v0, v1, a, ie);
    assert(con.size() == v0.size() + v1.size() + std::size(a) + ie.size());
    std::println("con.size(): {}", con.size());
    std::println("con: {}", con);
    con[6] = 42; // con is random_access_range, operator[] returns a reference
    assert(a[1] == 42); // a[1] was modified via con[6]
    std::println("con: {}", con);
 
    std::list<int> l{7, 8}; // list is bidirectional range
    auto cat = std::views::concat(v0, l);
    std::println("cat: {}", cat);
    // cat[0] = 13; // compile-time error: cat is bidirectional => no operator[]
}

输出

con.size(): 8
con: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
con: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 42, 8]
cat: [1, 2, 3, 7, 8]

参考资料

• C++26 标准 (ISO/IEC 14882:2026)

• 26.7.18 Concatenation 视图 [range.concat]

另请参阅

ranges::join_viewviews::join (C++20)	一个 view，由展平一个 ranges 的 view 所获得的序列组成 (类模板) (范围适配器对象)
ranges::join_with_viewviews::join_with (C++23)	一个 view，由扁平化范围视图获得的序列组成，元素之间带有分隔符 (类模板) (范围适配器对象)
ranges::zip_viewviews::zip (C++23)	一个由引用到适配视图对应元素的元组组成的 view (类模板) (定制点对象)
ranges::cartesian_product_viewviews::cartesian_product (C++23)	一个view，由适配视图的n元笛卡尔积计算出的元组组成 (类模板) (定制点对象)