cartesian_product_view.md

cartesian_product_view

• ranges[meta header]
• std::ranges[meta namespace]
• class template[meta id-type]
• cpp23[meta cpp]

namespace std::ranges {
  template<input_range First, forward_range... Vs>
    requires (view<First> && ... && view<Vs>)
  class cartesian_product_view : public view_interface<cartesian_product_view<First, Vs...>> {…… }; // (1)

  namespace views {
    inline constexpr /*unspecified*/ cartesian_product = /*unspecified*/;      // (2)
  }
}

概要

cartesian_product_viewは複数のRangeの直積をとり、その要素をtupleとして見せるview。

このviewの要素数は、すべての指定したRangeの要素数の積である。

• (1): cartesian_product_viewのクラス定義
• (2): cartesian_product_viewを生成するカスタマイゼーションポイントオブジェクト(Rangeアダプタオブジェクトではない)

Rangeコンセプト

borrowed	sized	output	input	forward	bidirectional	random_access	contiguous	common	viewable	view
	(1)	〇	〇	〇	(2)	(3)		(4)	○	○

• (1): すべてのRangeがsized_rangeのとき
• (2): すべてのRangeがbidirectional_rangeかつ、先頭以外のRangeがcartesian-product-common-argのとき
• (3): すべてのRangeがrandom_access_rangeかつ、先頭のRangeがsized_rangeのとき
• (4): 先頭のRangeがcartesian-product-common-argのとき

効果

• (2): 式views::cartesian_product(Es...)の効果は次の通り
  • Esが空でないとき、cartesian_product_view<views::all_t<decltype((Es))>...>(Es...) と等しい
  • Esが空のとき、views::single(tuple()) と等しい

備考

本説明に用いる説明専用要素を以下のように定義する。

namespace std::ranges {
  template<bool Const, class First, class... Vs>
  concept cartesian-product-is-random-access =          // exposition only
    (random_access_range<maybe-const<Const, First>> && ... &&
      (random_access_range<maybe-const<Const, Vs>>
        && sized_range<maybe-const<Const, Vs>>));

  template<class R>
  concept cartesian-product-common-arg =                // exposition only
    common_range<R> || (sized_range<R> && random_access_range<R>);

  template<bool Const, class First, class... Vs>
  concept cartesian-product-is-bidirectional =          // exposition only
    (bidirectional_range<maybe-const<Const, First>> && ... &&
      (bidirectional_range<maybe-const<Const, Vs>>
        && cartesian-product-common-arg<maybe-const<Const, Vs>>));

  template<class First, class... Vs>
  concept cartesian-product-is-common =                 // exposition only
    cartesian-product-common-arg<First>;

  template<class... Vs>
  concept cartesian-product-is-sized =                  // exposition only
    (sized_range<Vs> && ...);

  template<bool Const, template<class> class FirstSent, class First, class... Vs>
    concept cartesian-is-sized-sentinel =               // exposition only
      (sized_sentinel_for<FirstSent<maybe-const<Const, First>>,
          iterator_t<maybe-const<Const, First>>> && ...
        && (sized_range<maybe-const<Const, Vs>>
          && sized_sentinel_for<iterator_t<maybe-const<Const, Vs>>,
              iterator_t<maybe-const<Const, Vs>>>));

  template<cartesian-product-common-arg R>
  constexpr auto cartesian-common-arg-end(R& r) {       // exposition only
    if constexpr (common_range<R>) {
      return ranges::end(r);
    } else {
      return ranges::begin(r) + ranges::distance(r);
    }
  }
}

メンバ関数

名前	説明	対応バージョン
(constructor)	コンストラクタ	C++23
begin	先頭を指すイテレータを取得する	C++23
end	番兵を取得する	C++23
size	要素数を取得する	C++23

継承しているメンバ関数

名前	説明	対応バージョン
empty	Rangeが空かどうかを判定する	C++20
operator bool	Rangeが空でないかどうかを判定する	C++20
front	先頭要素への参照を取得する	C++20
back	末尾要素への参照を取得する	C++20
cbegin	定数イテレータを取得する	C++23
cend	定数イテレータ（番兵）を取得する	C++23
operator[]	要素へアクセスする	C++20

推論補助

名前	説明	対応バージョン
(deduction_guide)	クラステンプレートの推論補助	C++23

例

#include <ranges>
#include <vector>
#include <list>
#include <print>

int main() {
  std::vector v = {1, 2};
  const std::list l = {'a', 'b', 'c'};

  std::println("{}", std::views::cartesian_product(v, l));

  // 空になる場合
  std::println("{}", std::views::cartesian_product());
}

• std::views::cartesian_product[color ff0000]

出力

[(1, 'a'), (1, 'b'), (1, 'c'), (2, 'a'), (2, 'b'), (2, 'c')]
[]

バージョン

言語

• C++23

処理系

• Clang: 16.0 [mark verified]
• GCC: 13.2 [mark verified]
• ICC: ??
• Visual C++: ??

参照

• N4950 26 Ranges library