概述
这三个轻量工具解决 C 遗留的痛点：span 将指针+长度封装为安全的数组视图（替代 T* + size_t 对），bitset 提供固定长度的位集合操作（替代 int + 位运算），byte 定义字节类型（替代 char/unsigned char，明确语义）。
核心组件
span
| 组件 | 说明 |
|---|
span<T> | 连续数据非拥有视图（指针+长度），可接收 vector/array/C数组 |
span<T, N> | 固定大小 span，编译期已知长度 |
s.SIZE() / s.SIZE_BYTES() | 元素个数 / 字节数 |
s.SUBSPAN(offset, count) | 子视图，不拷贝数据 |
s.FIRST(n) / s.LAST(n) | 前/后 n 个元素 |
s.DATA() | 返回底层指针 |
bitset
| 组件 | 说明 |
|---|
bitset<N> | N 位固定长度位集 |
set(pos) / reset(pos) | 置位 / 清零 |
flip(pos) | 翻转指定位 |
test(pos) | 检查某位是否为 1 |
count() | 位 1 的数量 |
all() / any() / none() | 全 1 / 有 1 / 全 0 |
to_ulong() / to_ullong() | 转为整数 |
to_string() | 转为 “0101…” 字符串 |
& ` | ^ ~` |
byte (C++17)
| 操作 | 说明 |
|---|
byte{0xFF} | 创建字节值 |
<< / >> | 移位 |
& ` | ^ ~` |
TO_INTEGER<INT>(b) | 转为整数 |
典型用法
span —— 通用数组视图
FUNCTION demo_span:
arr = INT[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
s = SPAN<INT>(arr, 8)
PRINT s.SIZE() // 8
PRINT s[0] // 1
sub = s.SUBSPAN(2, 4) // [3, 4, 5, 6]（不拷贝）
last3 = s.LAST(3) // [6, 7, 8]
// 统一接口：接收 vector, array, C数组
PROCESS = LAMBDA(s SPAN<CONST INT>):
FOR x IN s: PRINT x
END LAMBDA
v = VECTOR<INT>{1, 2, 3}
PROCESS(SPAN<INT>(v)) // vector → span
PROCESS(SPAN<INT>(arr, 3)) // C数组 → span
```cpp
### bitset —— 位集操作
```cpp
FUNCTION demo_bitset:
flags = BITSET<10>()
flags.SET(0) // 0000000001
flags.SET(3, true) // 0000001001
flags.FLIP(1) // 0000001011
PRINT flags.TEST(3) // true
PRINT flags.COUNT() // 2
PRINT flags.ANY() // true
a = BITSET<4>("1010")
b = BITSET<4>("0110")
PRINT a & b // 0010
PRINT a | b // 1110
n = flags.TO_ULONG() // 转为 unsigned long
PRINT flags.TO_STRING() // "0000001011"
```cpp
### 标志位模式
```cpp
FUNCTION demo_flags:
FLAGS = ENUM:
READ = 0
WRITE = 1
EXECUTE = 2
END ENUM
perms = BITSET<8>()
perms.SET(FLAGS::READ)
perms.SET(FLAGS::WRITE)
IF perms.TEST(FLAGS::READ): PRINT "可读"
IF perms.TEST(FLAGS::EXECUTE): PRINT "可执行"
```cpp
### byte —— 字节操作
```cpp
FUNCTION demo_byte:
b1 = BYTE{0xA0}
b2 = BYTE{0x0B}
result = b1 | b2 // 0xAB
shifted = b1 << 4 // 0x00（高位移出）
val = TO_INTEGER<INT>(b1) // 转为 int
```cpp
---
- **pair / tuple**: [[pair_tuple|pair / tuple]] — 多值聚合
- **optional / variant**: [[optional_variant|optional / variant / any / expected]] — 可选值与变体
- **string_view**: span 与 `string_view` 理念相同（非拥有视图）
- **容器**: span 可以指向任何连续容器（vector, array, C数组）
- **C 对照**: `T* + size_t` 对 / `int flag` + 位运算 / `unsigned char` 替代
- **返回目录**: