std::ranges::views::cartesian_product, std::ranges::cartesian_product_view

Определено в заголовке `<ranges>`
template< ranges::input_range First, ranges::forward_range... Vs > requires (ranges::view<First> && ... && ranges::view<Vs>) class cartesian_product_view : public ranges::view_interface<cartesian_product_view<First, Vs...>>	(1)	(с C++23)
namespace views { inline constexpr /unspecified/ cartesian_product = /unspecified/; }	(2)	(с C++23)
Подпись вызова
template< ranges::viewable_range... Rs > requires /* see below */ constexpr auto cartesian_product( Rs&&... rs );		(с C++23)
Вспомогательные концепции
template< bool Const, class First, class... Vs > concept __cartesian_product_is_random_access = (ranges::random_access_range<__maybe_const<Const, First>> && ... && (ranges::random_access_range<__maybe_const<Const, Vs>> && ranges::sized_range<__maybe_const<Const, Vs>>));	(3)	(только для иллюстрации*)
template< class R > concept __cartesian_product_common_arg = ranges::common_range<R> \|\| (ranges::sized_range<R> && ranges::random_access_range<R>);	(4)	(только для иллюстрации*)
template< bool Const, class First, class... Vs > concept __cartesian_product_is_bidirectional = (ranges::bidirectional_range<__maybe_const<Const, First>> && ... && (ranges::bidirectional_range<__maybe_const<Const, Vs>> && __cartesian_product_common_arg<__maybe_const<Const, Vs>>));	(5)	(только для иллюстрации*)
template< class First, class... Vs > concept __cartesian_product_is_common = __cartesian_product_common_arg<First>;	(6)	(только для иллюстрации*)
template< class... Vs > concept __cartesian_product_is_sized = (ranges::sized_range<Vs> && ...);	(7)	(только для иллюстрации*)
template< bool Const, template<class> class FirstSent, class First, class... Vs > concept __cartesian_is_sized_sentinel = (ranges::sized_sentinel_for<FirstSent<__maybe_const<Const, First>>, ranges::iterator_t<__maybe_const<Const, First>>> && ... && (ranges::sized_range<__maybe_const<Const, Vs>> && ranges::sized_sentinel_for<iterator_t<__maybe_const<Const, Vs>>, ranges::iterator_t<__maybe_const<Const, Vs>>>));	(8)	(только для иллюстрации*)
Вспомогательные шаблоны функций
template< __cartesian_product_common_arg R > constexpr auto __cartesian_common_arg_end( R& r ) { if constexpr (ranges::common_range<R>) return ranges::end(r); else return ranges::begin(r) + ranges::distance(r); }	(9)	(только для иллюстрации*)

1) cartesian_product_view — адаптер диапазонов, который принимает n view, где n > 0, и создаёт view кортежей, вычисленных по n-арному декартову произведению заданных диапазонов. Размер созданного представления кратен размерам заданных диапазонов, а каждый элемент — кортеж (ссылок) размера n.

2) views::cartesian_product — объект точки кастомизации.

При вызове без аргументов, views::cartesian_product() эквивалентен по выражению views::single(std::tuple()).
В противном случае, views::cartesian_product(rs...) эквивалентен по выражению ranges::cartesian_product_view<views::all_t<decltype((rs))>...>(rs...).

3) Определяет, является ли cartesian_product диапазоном с произвольным доступом (см. также random_access_range).

4) Определяет, является ли cartesian_product общим диапазоном (см. также common_range).

5) Определяет, является ли cartesian_product диапазоном с двусторонним доступом (см. также bidirectional_range).

6) Определяет, удовлетворяет ли cartesian_product вспомогательной концепции __cartesian_product_is_common (см. также common_range).

7) Определяет, является ли cartesian_product диапазоном с размером (см. также sized_range).

8) Определяет, использует ли cartesian_product размеченный конечный итератор.

9) Возвращает конец созданного view. Участвует в разрешении перегрузки только если cartesian_product удовлетворяет вспомогательной концепции __cartesian_product_common_arg.

Диапазон range, переданный в cartesian_product_view, обрабатывается особо, так как он передаётся только один раз. В результате несколько ограничений на него ослаблены:

First является input_range, а не forward_range;
First не обязан быть sized_range, чтобы cartesian_product_view был random_access_range или common_range;
First не обязан быть common_range, чтобы cartesian_product_view был bidirectional_range.

Объекты точек кастомизации

Имя views::cartesian_product обозначает объект точки кастомизации, который является константным функциональным объектом литерального semiregular класса типов. Для наглядности, неквалифицированная версия его типа обозначается как __cartesian_product_fn.

Все экземпляры __cartesian_product_fn равны. Эффекты вызова различных экземпляров типа __cartesian_product_fn с одними и теми же аргументами эквивалентны, независимо от того, является ли выражение, обозначающее экземпляр, lvalue или rvalue, и квалифицировано ли оно как const (хотя экземпляр, квалифицированный как volatile, не обязан быть вызываемым). Таким образом, views::cartesian_product можно свободно копировать, и его копии можно использовать взаимозаменяемо.

Учитывая набор типов Args..., если std::declval<Args>()... удовлетворяют требованиям аргументов для views::cartesian_product выше, __cartesian_product_fn моделирует

std::invocable<__cartesian_product_fn, Args...>,
std::invocable<const __cartesian_product_fn, Args...>,
std::invocable<__cartesian_product_fn&, Args...>, и
std::invocable<const __cartesian_product_fn&, Args...>.

В противном случае, никакой оператор вызова функции __cartesian_product_fn не участвует в разрешении перегрузки.

Члены данных

Член объекта	Определение
`base_` (private)	Объект типа `std::tuple<First, Vs...>`, который хранит все адаптированные `view` объекты. (только для иллюстрации*)

Члены-функции

(конструктор) (C++23)	создаёт `cartesian_product_view` (открытый член-функция)
begin (C++23)	возвращает итератор начала (открытый член-функция)
end (C++23)	возвращает итератор или стоп-итератор конца (открытый член-функция)
size (C++23)	возвращает количество элементов. Доступно только если исходный (адаптированный) диапазон удовлетворяет `sized_range`. (открытый член-функция)
Унаследовано от `std::ranges::view_interface`
empty (C++20)	возвращает пуст ли производный вид. Доступно если он удовлетворяет `sized_range` или `forward_range`. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
cbegin (C++23)	возвращает константный итератор начала диапазона. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
cend (C++23)	возвращает стоп-итератор константного итератора диапазона. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
operator bool (C++20)	возвращает не пуст ли производный вид. Доступно если `ranges::empty` применимо к нему. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
front (C++20)	возвращает первый элемент производного вида. Доступно если он удовлетворяет `forward_range`. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
back (C++20)	возвращает последний элемент производного вида. Доступно если он удовлетворяет `bidirectional_range` и `common_range`. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)
operator[] (C++20)	возвращает n-ый элемент производного вида. Доступно если он удовлетворяет `random_access_range`. (открытый член-функция `std::ranges::view_interface<D>`)

Руководства по выводу типов

Вложенные классы

iterator

(C++23)

тип итератора
(только для демонстрации*)

Примечания

Макрокоманды проверки наличия функций	Значение	Стандарт	Функция
`__cpp_lib_ranges_cartesian_product`	202207L	(C++23)	`std::ranges::cartesian_product_view`

Пример

#include <array>
#include <iostream>
#include <list>
#include <ranges>
#include <string>
#include <vector>
 
void print(std::tuple<char const&, int const&, std::string const&> t, int pos)
{
    const auto& [a, b, c] = t;
    std::cout << '(' << a << ' ' << b << ' ' << c << ')' << (pos % 4 ? " " : "\n");
}
 
int main()
{
    const auto x = std::array{'A', 'B'};
    const auto y = std::vector{1, 2, 3};
    const auto z = std::list<std::string>{"α", "β", "γ", "δ"};
 
    for (int i{1}; auto const& tuple : std::views::cartesian_product(x, y, z))
        print(tuple, i++);
}

Вывод:

(A 1 α) (A 1 β) (A 1 γ) (A 1 δ)
(A 2 α) (A 2 β) (A 2 γ) (A 2 δ)
(A 3 α) (A 3 β) (A 3 γ) (A 3 δ)
(B 1 α) (B 1 β) (B 1 γ) (B 1 δ)
(B 2 α) (B 2 β) (B 2 γ) (B 2 δ)
(B 3 α) (B 3 β) (B 3 γ) (B 3 δ)

Ссылки

Стандарт C++23 (ISO/IEC 14882:2023):

26.7.31 Cartesian product view [range.stride]

См. также

ranges::zip_viewviews::zip