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std.range

template isInputRange(R)

R が入力レンジ（Input Range）のとき true を返します。 入力レンジは基本操作 empty、popFront、front を提供する必要があります。 以下のコードはどんな入力レンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;             // レンジオブジェクトを定義できる
if (r.empty) {}  // 空かどうかテストできる
r.popFront;          // 次の要素へ進めることができる
auto h = r.front; // レンジの先頭要素を取り出せる

入力レンジの意味論 (コンパイル時チェックできない性質) としては、 以下を満たすものとします (r の型が R であるとして):

• r.empty は、レンジにまだ値が残っているとき、そのときに限り false を返す
• r.front は、 レンジの現在の先頭要素を返す。値返しまたは参照返しのどちらでもよい。r.front は、仮に r.empty を呼び出したら false を返す状況でのみ使用できる
• r.popFront は、レンジの指す先頭を一つ次の要素に進める。 r.popFront の呼び出しは、仮に r.empty を呼び出すと false を返す状況でのみ使用できる

template isOutputRange(R,E)

R が出力レンジ（Output Range）のとき true を返します。 出力レンジは基本操作 put として E 型のオブジェクトを受け取る関数を提供する必要があります。以下のコードはどんな出力レンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;             // レンジオブジェクトを定義できる
E e;
r.put(e);        // 要素をレンジに書き込める

出力レンジの意味論 (コンパイル時チェックできない性質) としては、 以下を満たすものとします (r の型が R であるとして):

• r.put(e) は e をレンジに (レンジ毎のやり方で) 書き込み、レンジの先頭を一つ先にすすめます。 r.put の呼び出しを繰り返すと、レンジに要素が次々追加されていきます。put は書き込み失敗を示す例外を投げることがあります。

template isForwardRange(R)

R が前進レンジ（Forward Range）のとき true を返します。 前進レンジは、入力レンジの機能に加え、単純にコピーすることで同じ型のレンジの "チェックポイント" を作ることができるものです。 入力レンジだけれど前進レンジではないよくある例としては、ファイルやソケットを読み取りレンジがあります; これらのレンジをコピーしてもストリーム中の位置を保存せず、 ほとんどの場合、ストリーム全体をメモリに置かないための内部バッファを再利用します。 結果として、コピー元とコピー先のどちらのストリームを進めても、 もう一方に影響してしまいます。 以下のコードはどんな前進レンジに対してもコンパイルが通ります。

static assert(isInputRange!(R));
R r1;
R r2 = r1;           // レンジを他へコピーできる

前進レンジの意味論 (コンパイル時チェックできない性質) は、 入力レンジのそれに加え、 レンジオブジェクトのコピーを取ることで バックトラックが可能であることが要求されます。

template isBidirectionalRange(R)

R が双方向レンジ（Bidirectional Range）のとき true を返します。 双方向レンジは、前進レンジの機能に加え基本操作 back と popBack を提供する必要があります。 以下のコードはどんな双方向レンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;
static assert(isForwardRange!(R)); // 前進レンジである
r.popBack;                        // レンジの終端側を一つ縮めることができる
auto t = r.back;                   // レンジの最後の要素を取得できる

双方向レンジの意味論 (コンパイル時チェックできない性質) としては、 以下を満たすものとします (r の型が R であるとして):

• r.back がレンジの最後の要素を（値もしくは参照で）返す。 r.back は、仮に r.empty を呼び出したら false を返す状況でのみ使用できる

template isRandomAccessRange(R)

R がランダムアクセスレンジ（Random Access Range）のとき true を返します。 ランダムアクセスレンジは、双方向レンジの機能に加えて基本関数opIndexを提供する有限レンジか、あるいは前進レンジの機能に加えて基本関数opIndexを提供する無限レンジです。 以下のコードはどんなランダムアクセスレンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;
static assert(isForwardRange!(R)); // 前進レンジである
static assert(isBidirectionalRange!(R) || isInfinite!(R));
                                  // 双方向または無限
auto e = r[1];                    // 添え字アクセス可能

ランダムアクセスレンジの意味論 (コンパイル時チェックできない性質) としては、 以下を満たすものとします (r の型が R であるとして):

• r.opIndex(n) がレンジの n番目の要素への参照を返す

template ElementType(R)

R の要素の型。R は必ずしもレンジでなくとも良い。 要素の型は、型 R のオブジェクト r に対する r.front の結果で決まります。例えば、ElementType!(T[]) は T です。

template hasSwappableElements(R)

R が前進レンジでswap可能な要素型を持つときに true を返します。 以下のコードはどんなランダムアクセスレンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;
static assert(isForwardRange!(R));  // 前進レンジである
swap(r.front, r.front);              // レンジの要素をswap可能

template hasAssignableElements(R)

R が前進レンジで代入可能な要素型を持つときに true を返します。 以下のコードはどんなランダムアクセスレンジに対してもコンパイルが通ります。

R r;
static assert(isForwardRange!(R));  // 前進レンジである
auto e = r.front;
r.front = e;                         // 要素に代入が可能

template hasLength(R)

R が、整数型の値を返す length メンバを持っているときに true を返します。 R は必ずしもレンジでなくても構いません。注意点として、length はオプション的な基本操作で、どのレンジもこれを実装することは必須ではありません。 レンジによっては明示的に長さを保持しない実装もありえますし、 実際にレンジの端まで行かなければ終端のわからないレンジ (ソケットストリーム等) もあり、 さらに無限の長さをもつレンジもあり得ます。

template isInfinite(Range)

無限入力レンジに対して true を返します。 無限入力レンジは、 静的に定義された常に false となる empty メンバを持ちます。 例えば:

struct InfiniteRange
{
    enum bool empty = false;
    ...
}

template hasSlicing(Range)

Range が整数を指定するスライス演算子を持ち、 入力レンジを返す時に、true となります。 以下のコードは hasSlicing が true の時にコンパイルが通ります:

Range r;
auto s = r[1 .. 2];
static assert(isInputRange!(typeof(s)));

size_t walkLength(Range)(Range range, size_t upTo = size_t.max);

任意のレンジに適用できる、 ベストエフォート型の length の実装です。

hasLength!(Range) が true ならば、単に range.length を返し、upTo は無視します。

そうでなければ、レンジを先頭から順に読んでいき、 見つかった要素数を返します。Ο(n) 回の range.empty と range.popFront の呼び出し（ただし n は range の実際の長さ）を行います。upTo パラメタは、 レンジの長さが最低いくつか以上であるかどうかだけに興味があるようなケースに役立ちます。 パラメタ upTo が指定されていれば、upTo ステップ進んだ時点で計算を止め、upTo を返します。

struct Retro(R) if (isBidirectionalRange!(R) && !isRetro!(R));
Retro!(R) retro(R)(R input);

双方向レンジを逆向きにたどります。

Example:

int[] a = [ 1, 2, 3, 4, 5 ];
assert(equal(retro(a) == [ 5, 4, 3, 2, 1 ][]));

bool empty();

input.empty へと転送されます

void popFront();

input.popBack へと転送されます

void popBack();

input.popFront へと転送されます

ElementType!(R) opIndex(uint n);

input[input.length - n + 1] へと転送されます。R がランダムアクセスレンジで R に R.length がある場合に限り定義されます。

size_t length();

レンジの長さを返す基本操作です。 input.length に転送されるため、hasLength!(R) が真なときにのみ定義されます。

struct Stride(R) if (isInputRange!(R));
Stride!(R) stride(R)(R input, size_t n);

レンジ r をストライド n でアクセスします。 ランダムアクセスレンジならば、添え字アクセスによってレンジ上を動きます。 そうでなければ、popFront を必要な回数呼び出して動作します。

Example:

int[] a = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ];
assert(equal(stride(a, 3) == [ 1, 4, 7, 10 ][]));

this(R input, size_t n);

ストライドを初期化

Stride opSlice();

this を返します。

bool empty();

input.empty へと転送されます。

void popFront();

@@@

void popBack();

@@@

ElementType!(R) front();

input.front へと転送されます。

ElementType!(R) back();

余分な要素を除いた後 input.back へと転送されます。

ElementType!(R) opIndex(uint n);

input[input.length - n + 1] へと転送されます。R がランダムアクセスレンジで R に R.length があるときに限り定義されます。

size_t length();

レンジの長さを返す基本関数です。 input.length に転送されるため、 hasLength!(R) が真のときに限り定義されます。

template Chain(R...) if (allSatisfy!(isInputRange,R))
Chain!(R) chain(R...)(R input);

複数のレンジを順にたどるレンジです。関数 chain は任意の個数のレンジを引数にとり、Chain!(R1, R2,...) オブジェクトを返します。 レンジ自体の型は異なっていても構いませんが、要素型は統一されている必要があります。 結果は front, popFront, empty を提供するレンジになります。 入力が全て length を持つランダムアクセスレンジならば、 Chain その二つの機能も同時に提供します。

レンジが１つだけ Chain や chain に渡された場合 Chain 型はそのレンジへのaliasとなります。

Example:

int[] arr1 = [ 1, 2, 3, 4 ];
int[] arr2 = [ 5, 6 ];
int[] arr3 = [ 7 ];
auto s = chain(arr1, arr2, arr3);
assert(s.length == 7);
assert(s[5] == 6);
assert(equal(s, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7][]));

struct Radial(R) if (isRandomAccessRange!(R) && hasLength!(R));
Radial!(R) radial(R)(R r);
Radial!(R) radial(R)(R r, size_t startingIndex);

ランダムアクセスレンジを、 指定されたインデックスから始めて左右に広がりながら順にアクセスします。 始点を与えなかった場合、 レンジのちょうど中央から開始します。元のレンジ全体を列挙し終わると終了します。

Example:

int[] a = [ 1, 2, 3, 4, 5 ];
assert(equal(radial(a) == [ 3, 2, 4, 1, 5 ][]));
a = [ 1, 2, 3, 4 ];
assert(equal(radial(a) == [ 2, 3, 1, 4 ][]));

this(R input);

レンジを受け取って中央からの列挙を開始します。 長さが偶数のレンジの場合は、中心のすぐ左の要素から列挙が始まります。 二番目は、一番目のすぐ右の要素です。 このコンストラクタを簡単に呼び出すには、 補助関数 radial(input) を使用します。

this(R input, size_t startingPoint);

レンジを受け取って input[mid] からの列挙を開始します。 二番目は、 一番目のすぐ右の要素です。input[mid] の右に要素がない場合は、input[mid - 1] から降順に列挙が行われます。このコンストラクタを簡単に呼び出すには、 補助関数 radial(input,startingPoint) を使用します。

Radial opSlice();

this を返します。

bool empty();

全ての要素を列挙し終わっていれば true を返す、 レンジの基本操作です

void popFront();

レンジを一つ次の要素に進める基本操作です

ElementType!(R) front();

現在指している要素を返すレンジの基本操作です。 emptyな場合は例外を投げます。

Take!(R) take(R)(R input, size_t n);
Take!(R) take(R)(size_t n, R input);