std::mdspan::コンストラクタ(C++23)

#include <cassert>
#include <array>
#include <span>
#include <mdspan>

using Ext3x4 = std::extents<size_t, 3, 4>;
using Ext3xN = std::extents<size_t, 3, std::dynamic_extent>;
using Ext2D = std::dextents<size_t, 2>;

int main()
{
  int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

  // (1) : デフォルトコンストラクタ
  {
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat1_3xN;
    assert(mat1_3xN.empty());
    // 動的要素数をもつ次元がない場合は不適格
    // std::mdspan<int, Ext3x4> mat1_3x4;
  }
  // (2), (3) : コピー/ムーブコンストラクタ
  {
    std::mdspan<int, Ext3xN> src{arr, 4};  // オーバーロード(4)
    std::mdspan<int, Ext3xN> dst = src;
    assert(dst.data_handle() == src.data_handle());
    assert(dst.mapping() == src.mapping());
  }
  // (4) : ポインタ＋要素数リストから構築
  {
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat4_all{arr, 3, 4};  // 全次元を設定
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat4_dyn{arr, 4};     // 動的要素数のみ設定
    assert(mat4_all.size() == mat4_dyn.size());
    std::mdspan<int, Ext3x4> mat4_static{arr};  // 全次元が静的要素数
    assert(mat4_static.size() == 12);
  }
  // (5) : ポインタ＋要素数spanから構築
  {
    int exts_all[] = {3, 4};
    int exts_dyn[] = {4};
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat5_all{arr, std::span{exts_all}};  // 全次元を設定
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat5_dyn{arr, std::span{exts_dyn}};  // 動的要素数のみ設定
    assert(mat5_all.size() == mat5_dyn.size());
  }
  // (6) : ポインタ＋要素数arrayから構築
  {
    std::array exts_all{3, 4};
    std::array exts_dyn{4};
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat6_all{arr, exts_all};  // 全次元を設定
    std::mdspan<int, Ext3xN> mat6_dyn{arr, exts_dyn};  // 動的要素数のみ設定
    assert(mat6_all.size() == mat6_dyn.size());
  }
  // (7) : ポインタ＋多次元配列サイズから構築
  {
    Ext2D ext{3, 4};
    std::mdspan<int, Ext2D> mat7{arr, ext};
    assert(mat7.size() == 12);
  }
  // (8) : ポインタ＋レイアウトマッピングから構築
  {
    // 要素数 3x3（ストライド幅=[4,1]）の2次元ビュー
    using Mapping = std::layout_stride::mapping<Ext2D>;
    Mapping map{Ext2D{3, 3}, std::array{4, 1}};
    std::mdspan<int, Ext2D, std::layout_stride> mat8{arr, map};
    assert(mat8.size() == 9);
    assert(mat8.mapping().required_span_size() == 11);
    // 1  2  3 (4)
    // 5  6  7 (8)
    // 9 10 11  -
    assert((mat8[1,1] == 6 && mat8[2,2] == 11));
  }
  // (9) : ポインタ＋レイアウトマッピング＋要素アクセサから構築
  {
    // 要素数 3x4, 列優先レイアウト の2次元ビュー
    std::layout_left::mapping<Ext3x4> map;
    std::default_accessor<int> acc;
    std::mdspan<int, Ext2D, std::layout_stride> mat9{arr, map, acc};
    // Extents:      extents<size_t, 3, 4> -> dextents<size_t, 2>
    // LayoutPolicy: layout_left -> layout_stride
  }
  // (10) : 他mdspanからの変換コンストラクタ
  {
    // 要素数 3x4, 行優先レイアウト の2次元ビュー
    std::mdspan<int, Ext3x4> src{arr};  // オーバーロード(4)
    std::mdspan<const int, Ext2D, std::layout_stride> dst = src;
    // ElementType:    int -> const int
    // Extents:        extents<size_t, 3, 4> -> dextents<size_t, 2>
    // LayoutPolicy:   layout_right -> layout_stride
    // AccessorPolicy: default_accessor<int> -> default_accessor<const int>
  }
}