std::mdspan::推論補助(C++23)

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

template <int N>
constexpr auto Int = std::integral_constant<int, N>{};

int main()
{
  int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};

  { // (1) :　1次元配列型から型推論
    std::mdspan m1{arr};
    static_assert(m1.rank() == 1 && m1.rank_dynamic() == 0);
    static_assert(m1.static_extent(0) == 6);
    // m1 := 静的要素数 6 の1次元配列ビュー

    // 2次元配列型からは型推論できない
    //   int arr2d[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
    //   std::mdspan m1_ng{arr2d};
    // 下記は推論補助(2)により0次元mdspanとなる
    //   std::mdspan m1_d0{&arr2d[0][0]};
  }
  { // (2) : ポインタ型から型推論
    int* ptr = arr;
    std::mdspan m2{ptr};
    static_assert(m2.rank() == 0);
    assert(m2[] == *ptr);
    // m2 := 0次元配列ビュー
  }
  { // (3) : C++23 要素数リストから型推論
    std::mdspan m3a{arr, 2, 3};
    static_assert(m3a.rank_dynamic() == 2);
    assert(m3a.size() == 6);
    // m3a := 動的要素数 2x3 の2次元配列ビュー
  }
  { // (3) : C++26 整数定数要素数リストから型推論
    std::mdspan m3b{arr, Int<2>, Int<3>};
    static_assert(m3b.rank_dynamic() == 0);
    assert(m3b.size() == 6);
    // m3b := 静的要素数 2x3 の2次元配列ビュー
  }
  { // (4) : 要素数spanから型推論
    int exts[] = {2, 3};
    std::mdspan m4{arr, std::span{exts}};
    static_assert(m4.rank_dynamic() == 2);
    assert(m4.size() == 6);
    // m4 := 動的要素数 2x3 の2次元配列ビュー
  }
  { // (5) : 要素数arrayから型推論
    std::array exts{2, 3};
    std::mdspan m5{arr, exts};
    static_assert(m5.rank_dynamic() == 2);
    assert(m5.size() == 6);
    // m5 := 動的要素数 2x3 の2次元配列ビュー
  }
  { // (6) : 多次元配列サイズから型推論
    std::extents<size_t, 2, std::dynamic_extent> ext{3};
    std::mdspan m6{arr, ext};
    static_assert(m6.rank() == 2 && m6.rank_dynamic() == 1);
    assert(m6.size() == 6);
    // m6 := 静的要素数2 x 動的要素数3 の2次元配列ビュー
  }
  { // (7) : レイアウトマッピングから型推論
    using Ext2D = std::dextents<size_t, 2>;
    std::layout_stride::mapping<Ext2D> map{Ext2D{2, 2}, std::array{3, 1}};
    std::mdspan m7{arr, map};
    static_assert(m7.rank_dynamic() == 2);
    assert(m7.size() == 4);
    // m7 := 動的要素数 2x2（ストライド幅=[3,1]） の2次元配列ビュー
  }
  { // (8) : レイアウトマッピング＋要素アクセサから型推論
    using Ext2D = std::dextents<size_t, 2>;
    std::layout_stride::mapping<Ext2D> map{Ext2D{2, 2}, std::array{3, 1}};
    std::default_accessor<const int> acc;
    std::mdspan m8{arr, map, acc};
    static_assert(m8.rank_dynamic() == 2);
    assert(m8.size() == 4);
    // m8 := 動的要素数 2x2（ストライド幅=[3,1]） の読み取り専用2次元配列ビュー
  }
}