在gsl库中，span和array_view有什么区别？

Question

在最近几个会议的演讲中，我听到了Bjarne Stroustrup和其他人提到了C++的新编码指南以及一些支持它们的类型。

具体来说，我记得他们举例使用span<T>而不是(T* p, int n)作为函数的参数（在谈话中大约32:00时）；但我也记得建议使用array_view<T>。它们是两种选择，但概念相同吗？还是我混淆了事情，它们实际上并不相关？

我似乎找不到任何权威的定义，说明它们都应该关注什么。

- einpoklum

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@DavidHaim：请查看编辑，以及此处的示例链接[https://github.com/Microsoft/GSL/blob/master/include/span.h]。 - einpoklum

有一些数组视图的实现和提案已经在使用中了。你看过它们吗？ - Yakk - Adam Nevraumont

我相信 array_view 已经更名为 span。 - Galik

@Galik：你能提供证据吗？如果可以，请将其作为答案编写，我会接受... - einpoklum

@Yakk：嗯，有点像，但我似乎看到了一些与之无关的东西，比如Microsoft C++ AMP的一部分等等。我想可能有不止一个名为“array_view”的东西在流传。 - einpoklum

@einpoklum，我在我的回答中添加了一个链接，其中宣布了重命名。 - Galik

Answer 1

我们与图书馆工作组和标准委员会的人们进行了交谈。他们希望将他们试图纳入标准的array_view设为只读。对于核心指南，我们需要一个可读写的抽象。为避免（潜在的）标准和指南支持库（GSL）之间的冲突，我们将我们的（可读写）array_view重命名为span：https://github.com/microsoft/gsl。

- Bjarne Stroustrup

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“const array_view<T>再加上array_view<const T>不够满意吗？” - einpoklum

感谢您致力于零成本抽象口号 - 我真的认为span可以帮助许多程序员避免犯傻瓜错误。不过，我认为这些新变化的沟通方式可以更清晰明了。我只是在想 - 这是否可以通过常规的随机访问迭代器来解决呢？这种类型是为了清晰而添加的吗？ - Benjamin Gruenbaum

这是有关资源和悬空指针的讲话，span和GSL只是次要问题。看一下Neil MacIntosh在CppCon 2015上的演讲：“为安全的C++代码发展array_view和string_view”https://www.youtube.com/watch?v=C4Z3c4Sv52U ，或者看一下GSL源代码：https://github.com/microsoft/gsl 。我们还在制定正式（标准风格）的规范。 - Bjarne Stroustrup

有人担心 "view" 只意味着查看内容，而不是修改它们，因此有些人想为读/写版本使用不同的后缀。我认为没有人太在意存在只读的 array_view 类型。人们关心的是默认情况下 string_view 应该是只读的。 - Jeffrey Yasskin

作为一名图形编码人员，“视图”仅意味着一个人当前查看可读/写数据的视图（例如glViewPort，D3D的SetViewport），使“视图”只读是令人惊讶的，但在图形之外，我想我可以理解“视图”更像是一个只读窗口而不是一个可读/写窗口的感觉。 - Dwayne Robinson

Answer 2

在CppCoreGuidlines 中，原始的array_view被重命名为span。

参见：https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines/pull/377 其描述如下:

span是一种经过边界检查的安全替代方式，用于访问数组，而不是使用指针来访问。

- Galik

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我给你点了个赞，但是Bjarne Stroustrup（真的吗？）的回答更详细。 - einpoklum

不，我明白。我也可能会选择Bjarne Stroustrup而不是我。不（哭泣）把它（哭泣）当作个人问题（哇啊啊啊啊啊啊啊啊啊）…… - Galik

那条评论让我感到内心有所共鸣，所以我也点了个赞；-) - YePhIcK

Answer 3

来自图书馆演化工作组（LEWG）的文件P0122R（2016-02-12）正式将类型array_view重命名为span：

更改日志

与R0版本的区别

• 根据Kona会议上LEWG的反馈，将被提议的类型名称从array_view更改为span。
• [...]

我们还可以阅读：

对标准的影响

此提案是一个纯库扩展，不需要对标准类、函数或头文件进行任何更改。如果可以依赖于P0257中提出的byte类型和类型别名行为的更改，则会得到增强。

然而，如果被采纳，重载一些标准库函数以适应这个新类型可能会很有用（例如copy()）。

span已经在标准C++（C++11）中实现，并成功地用于C++代码的商业静态分析工具以及商业办公生产力软件中。开源的参考实现可在https://github.com/Microsoft/GSL上找到。

在下一章中，本文介绍了只读和可读写（可变）访问方式：

元素类型和转换

span 必须通过模板参数 ValueType 配置其元素类型， 该类型必须是一个完整的对象类型，而不是抽象类类型。 span 支持对其封装的序列进行只读或可变访问。 要访问只读数据，用户可以声明一个 span<const T>， 而访问可变数据则使用 span<T>。

[...]

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请参阅Marius Bancila（2016年3月）的《指南支持库审查：span<T>》，将span定义为：

指南支持库(GSL)是Microsoft实现C++核心准则中描述的一些类型和函数的库，由标准C++基金会维护。 GSL提供的类型之一是span<T>，以前称为array_view<T>。

span<T>是一个非拥有的连续内存范围，建议使用它代替指针（和大小计数器）或标准容器（如std::vector或std::array）。

- oHo