怎么使用span解决数组退化和越界访问

本篇文章给大家分享的是有关怎么使用span解决数组退化和越界访问，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

数组是C++从C语言继承过来的特性，使用方便同时又可以提供绝佳的性能，因此被广泛使用。但是简便的另一面就是风险，其中最大的两个问题就是退化（array decay）和越界访问（range errors）。本如何提前使用C++20新特性span解决数组退化和越界访问的问题。

首先看使用数组的最常见代码：

int data[10];for (size_t i = 0; i < sizeof(data)/sizeof(data[0]); ++i) {    data[i] = 0;}

数组被定义时，同时有个元素个数信息。使用这个信息可以对数组进行操作。但是在将数组作为一个参数传递给某个函数时，只能以指针形式传递，这就是数组退化。为了正确把握数组的大小一般需要同时传递数组的大小信息。例如下面的初始化函数就是如此：

void init_data(int buffer[], size_t size){  cout << "size=" << size << endl;  for (gsl::index i = 0; i < size; ++i) {    buffer[i] = i;  }  buffer[4] = 40;  buffer[20] = 20;  //越界访问}

即使声明函数参数时形式上是数组，但所有的行为都和指针完全相同。还有一个问题就是，由于数组是一种完全暴露的数据结构，没有任何保护。例如代码中第8行，即使访问的第20个元素已经超过最初定义的10个元素，这种操作一般也会正常通过。但是接下来不知道哪个时刻，这个操作带来的影响就会以一种完全不相关的形式表现出来。数组大小信息获取，传递错误和越界操作具有引入容易、排查困难的特种，是许多程序员的噩梦。

为了解决这个问题，GSL引入了一个模板类span，它可以同时管理数组的地址和大小。这个类将从C++20开始成为C++的标准功能。

使用了span类的初始化函数如下：

void init_data(gsl::span<int> buffer){    cout << "size=" << buffer.size() << endl;    int value = 0;    for (auto it = buffer.begin(); it != buffer.end(); it++) {        *it = value++;    }    buffer[4] = 10;    buffer[20] = 20; //会触发断言}

只要函数参数声明为：gsl::span<int> buffer，大小信息就会由span模板类管理，接下来就可以像vector一样使用数组了。如果发生越界访问，会触发断言。


使用数组和span传递参数的示例代码如下：

int main(){    int data[10];    for (size_t i = 0; i < sizeof(data)/sizeof(data[0]); ++i) {        data[i] = 0;    }    //使用数组传递参数    init_data(data, 5);    //使用span传递参数    init_data(data);    return 0;}

和使用数组的调用相比，增强功能（范围检查等）的同时还简化了数组的用法！

以上就是怎么使用span解决数组退化和越界访问，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。