Ranges::views 如何实现 O(1) 复杂度？

如何解决Ranges::views 如何实现 O(1) 复杂度？

在最近引入的 C++20 Ranges 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。

视图如何在移动、复制和分配操作上实现 O(1) 复杂性？对我来说可能的答案是，视图只是“待计算”操作的描述，它们只是指数据及其转换。

不过，听起来好像视图只是承担了表达我们的编码序列的工作，并且只有在传递给某些急切的东西（例如算法）时，它们才会在这个特定的单个调用中体现所有计算负载。

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后续问题：我可以理解如何实现O(1)复制，本质上是指可复制对象（虽然我不知道这是否是{{ 1}} 做）。但我无法理解这将如何在分配操作中发挥作用。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“描述”赋值是一个 ranges::views 操作。但是改变一个被视图查看的 O(1) 是一个运行时操作（很棒的 example）。这仍然是 std::vector<int> 操作吗？

解决方法

您认识到视图不拥有它们引用或操作的元素。但是您似乎不明白这就是为什么这些操作是 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() 的初始化复杂度是多少？ 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。成为一个指针是如何它不拥有v。这也是复制指针是 O(1) 操作的方式：因为指针的大小并不关心它指向的数据的大小。

视图也是如此。视图类型存储基础范围的迭代器/哨兵。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通用对象）定义。

迭代器类型不知道也不关心序列中有多少元素。迭代器概念对序列中的位置进行建模；从概念上讲，它不知道终点是什么。

因此复制迭代器（通常）相对于它们指向的范围的大小是 O(1)。移动和复制/移动分配也是如此。