ranges::views 如何实现 O(1) 复杂度?

How do ranges::views achieve O(1) complexity?

在最近介绍的 C++20 范围中,我知道 views 通过使用视图适配器实现可组合性。我也知道 视图不拥有它们的元素 并且它们的性质是惰性的,也就是说它们只在需要时才进行实际计算。

视图如何实现 O(1) 移动、复制和分配操作的复杂性?我得到的可能答案是,视图只是“待计算”操作的描述,它们只是指数据及其转换。

虽然,这听起来像是视图只是承担表达我们的编码序列的工作,并且只有当传递给一些急切的东西(例如算法)时,它们才会在这个特定的、单一的调用中显示所有的计算负载。

跟进问题:我可以理解如何实现 O(1) 复制,本质上是引用可复制对象(虽然我不知道如果那是 ranges::views 所做的)。但是我不明白这在分配操作中是如何工作的。同样,一个可能的答案是,因为所有这些都发生在编译时,那么再次只是“describing”赋值是一个 O(1) 操作。但是改变视图查看的 std::vector<int> 是一个运行时操作(很棒的 )。这还是O(1)操作吗?

您认识到视图不拥有它们引用或操作的元素。但是你好像不明白,这就是为什么这些操作都是O(1).

如果你有这个:

vector<int> v = {...};
auto *vptr = &v;

auto *vptr2 = vptr;
vptr = vptr2;

vref2相对于v.size()的初始化复杂度如何? vptr 相对于 v.size() 的赋值复杂度是多少?

它们都是 O(1),因为它们只是复制指针

vptr指向v;它不拥有它。作为指针是 如何 它不拥有 v。这也是复制指针是 O(1) 操作的原因:因为指针的大小不关心它指向的数据的大小。

观看次数也是如此。视图类型为基础范围存储 iterators/sentinels。指针是一种迭代器,但迭代器的工作方式很像指针,因为它们指向一个值序列,而不是 序列本身。范围由起始迭代器和表示该范围结束的值(有时是另一个迭代器,有时是可以针对迭代器进行测试的一般对象)定义。

迭代器类型不知道也不关心序列中有多少个元素。迭代器概念模拟序列中的一个位置;从概念上讲,它不知道终点是什么。

因此,相对于它们指向的范围的大小,复制迭代器(通常)是 O(1)。移动和copy/move分配也是如此。