mdspan: P3663R3対応 (#1567)

Author: yohhoy

reference/mdspan.md

@@ -49,6 +49,7 @@
 | [`full_extent`](mdspan/full_extent_t.md) | 指定次元の全要素取り出しを指示するタグ値 (variable) | C++26 |
 | [`submdspan_mapping_result`](mdspan/submdspan_mapping_result.md) | 多次元配列部分ビューのレイアウトマッピング情報 (class template) | C++26 |
 | [`submdspan_extents`](mdspan/submdspan_extents.md) | 多次元配列部分ビューの多次元配列サイズを計算する (function template) | C++26 |
+| [`submdspan_canonicalize_slices`](mdspan/submdspan_canonicalize_slices.md) | 多次元配列部分ビュー取得時の多次元インデクスを正規化する (function template) | C++26 |
 | [`submdspan`](mdspan/submdspan.md) | 多次元配列部分ビューを取得する (function template) | C++26 |
 
 
@@ -67,3 +68,4 @@
 - [P2630R4 Submdspan](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2023/p2630r4.html)
 - [P2642R6 Padded mdspan layouts](https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2024/p2642r6.pdf)
 - [P2897R7 `aligned_accessor`: An mdspan accessor expressing pointer over-alignment](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2024/p2897r7.html)
+- [P3663R3 Future-proof `submdspan_mapping`](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3663r3.html)

reference/mdspan/canonical-index.md

@@ -0,0 +1,41 @@
+# canonical-index
+* [meta exposition-only]
+* mdspan[meta header]
+* function template[meta id-type]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+template<class IndexType, class S>
+constexpr auto canonical-index(S s);
+```
+
+## 概要
+`canonical-index`は、[`submdspan`](submdspan.md)動作仕様定義で用いられる説明専用の関数テンプレートである。
+
+
+## 適格要件
+`S`が[`integral-constant-like`](/reference/span/integral-constant-like.md)のモデルであるとき、`extents<IndexType>::`[`index-cast`](extents/index-cast.md)`(`[`std::move`](/reference/utility/move.md)`(s))`を`IndexType`型の値として表現できること。
+
+
+## 事前条件
+`extents<IndexType>::`[`index-cast`](extents/index-cast.md)`(`[`std::move`](/reference/utility/move.md)`(s))`を`IndexType`型の値として表現できること。
+
+
+## 効果
+以下と等価
+
+- `S`が[`integral-constant-like`](/reference/span/integral-constant-like.md)のモデルであるとき、`return` [`cw`](/reference/type_traits/constant_wrapper.md.nolink)`<IndexType(S::value)>`
+- そうではないとき、`return IndexType(`[`std::move`](/reference/utility/move.md)`(s))`
+
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+
+## 関連項目
+- [`submdspan_canonicalize_slices`](submdspan_canonicalize_slices.md)
+
+
+## 参照
+- [P3663R3 Future-proof `submdspan_mapping`](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3663r3.html)

reference/mdspan/canonical-slice.md

@@ -0,0 +1,77 @@
+# canonical-slice
+* [meta exposition-only]
+* mdspan[meta header]
+* function template[meta id-type]
+* cpp26[meta cpp]
+
+```cpp
+template<class IndexType, class S>
+constexpr auto canonical-slice(S s);
+```
+
+## 概要
+`canonical-slice`は、[`submdspan`](submdspan.md)動作仕様定義で用いられる説明専用の関数テンプレートである。
+
+
+## 適格要件
+`S`が`IndexType`の`submdspan`スライス型であること。
+
+
+## 効果
+以下と等価
+
+```cpp
+if constexpr (is_convertible_v<S, full_extent_t>) {
+  return static_cast<full_extent_t>(std::move(s));
+} else if constexpr (is_convertible_v<S, IndexType>) {
+  return canonical-index<IndexType>(std::move(s));
+} else if constexpr (is-strided-slice<S>) {
+  auto c_extent = canonical-index<IndexType>(std::move(s.extent));
+  auto c_offset = canonical-index<IndexType>(std::move(s.offset));
+  if constexpr (is_same_v<decltype(c_extent), constant_wrapper<IndexType(0)>>) {
+    return strided_slice{
+      .offset = c_offset,
+      .extent = c_extent,
+      .stride = cw<IndexType(1)>
+    };
+  } else {
+    return strided_slice{
+      .offset = c_offset,
+      .extent = c_extent,
+      .stride = canonical-index<IndexType>(std::move(s.stride))
+    };
+  }
+} else {
+  auto [s_first, s_last] = std::move(s);
+  auto c_first = canonical-index<IndexType>(std::move(s_first));
+  auto c_last  = canonical-index<IndexType>(std::move(s_last));
+  return strided_slice{
+    .offset = c_first,
+    .extent = canonical-index<IndexType>(c_last - c_first),
+    .stride = cw<IndexType(1)>
+  };
+}
+```
+* full_extent_t[link full_extent_t.md]
+* strided_slice[link strided_slice.md]
+* canonical-index[link canonical-index.md]
+* is_convertible_v[link /reference/type_traits/is_convertible.md]
+* is_same_v[link /reference/type_traits/is_same.md]
+* constant_wrapper[link /reference/type_traits/constant_wrapper.md.nolink]
+* cw[link /reference/type_traits/constant_wrapper.md.nolink]
+* std::move[link /reference/utility/move.md]
+
+ここで`is-strided-slice`は、型`S`が[`strided_slice`](strided_slice.md)の特殊化であることを表す説明専用コンセプトとする。
+
+
+## バージョン
+### 言語
+- C++26
+
+
+## 関連項目
+- [`submdspan_canonicalize_slices`](submdspan_canonicalize_slices.md)
+
+
+## 参照
+- [P3663R3 Future-proof `submdspan_mapping`](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3663r3.html)

reference/mdspan/de-ice.md

@@ -8,7 +8,7 @@
 ```cpp
 template<class... SliceSpecifiers>
 constexpr auto submdspan-mapping-impl(  // exposition only
-  SliceSpecifiers ... slices) const -> see below;
+  SliceSpecifiers... slices) const -> see below;
 
 template<class... SliceSpecifiers>
 friend constexpr auto submdspan_mapping(
@@ -22,60 +22,47 @@ friend constexpr auto submdspan_mapping(
 ## 概要
 [`submdspan`](../../submdspan.md)関数をサポートするためのカスタマイゼーションポイント。
 
-説明用の型`index_type`を[`Extents::index_type`](../../extents.md)、型`S_k`を`SliceSpecifiers`の`k`番目の型とする。
-
 
 ## テンプレートパラメータ制約
-`sizeof...(slices)`が[`Extents::rank()`](../../extents/rank.md)と等しいこと。
+`sizeof...(SliceSpecifiers)`が[`Extents::rank()`](../../extents/rank.md)と等しいこと。
 
 
 ## 適格要件
-`extents()`の各次元インデクス`k`において、下記いずれかのうち1つだけを満たすこと。
-
-- 型`S_k`が[`convertible_to`](/reference/concepts/convertible_to.md)`<index_type>`のモデル
-- 型`S_k`が[`index-pair-like`](../../index-pair-like.md)`<index_type>`のモデル
-- [`is_convertible_v`](/reference/type_traits/is_convertible.md)`<S_k,` [`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)`>`が`true`
-- 型`S_k`が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化
+`extents()`の各次元インデクス`k`において、`SliceSpecifiers...[k]`が`Extents`のk番目次元の[有効`submdspan`スライス型(valid `submdspan` slice type)](../../submdspan_canonicalize_slices.md)であること。
 
 
 ## 事前条件
-`extents()`の各次元インデクス`k`において、`s_k`を`slices`の`k`番目の値としたとき、下記を全て満たすこと。
-
-- 型`S_k`が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化のとき
-    - `s_k.extent == 0`、または
-    - `s_k.stride > 0`
-- `0` ≤ [`first_`](../../first_.md)`<index_type, k>(slices...)` ≤ [`last_`](../../last_.md)`<k>(extents(), slices...)` ≤ `extents().`[`extent(k)`](../../extents/extent.md)
+`extents()`の各次元インデクス`k`において、`slices...[k]`が`extents()`のk番目次元の有効スライスであること。
 
 
 ## 戻り値
 説明用の値や型を次の通り定義する。
 
 - 値`sub_ext` : 式[`submdspan_extents`](../../submdspan_extents.md)`(extents(), slices...)`の結果
 - 型`SubExtents` : `decltype(sub_ext)`
-- 値`sub_strides` : `extents()`の各次元インデクス`k`において、[`map-rank[k]`](../../submdspan_extents.md)が[`dynamic_extent`](/reference/span/dynamic_extent.md)ではない`k`に対し`sub_strides[map-rank[k]]`が下記を満たす、[`array`](/reference/array/array.md)`<SubExtents::index_type,` [`SubExtents::rank()`](../../extents/rank.md)`>`型の配列値
-    - 型`S_k`が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化かつ`s_k.stride < s_k.extent`の場合、[`stride(k)`](stride.md) `*` [`de-ice`](../../de-ice.md)`(s_k.stride)`
+- 値`sub_strides` : `slices...[k]`の型が縮約スライス型(collapsing slice type)ではない`extents()`の各次元インデクス`k`において`sub_strides[MAP_RANK(slices, k)]`が下記を満たす、[`array`](/reference/array/array.md)`<SubExtents::index_type,` [`SubExtents::rank()`](../../extents/rank.md)`>`型の配列値
+    - 説明用の`s`を`slices...[k]`としたとき、`s`の型が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化かつ`s.stride < s.extent`の場合、[`stride(k)`](stride.md) `* s.stride`
     - そうでなければ、[`stride(k)`](stride.md)
-- パラメータパック`P` : [`is_same_v`](/reference/type_traits/is_same.md)`<`[`make_index_sequence`](/reference/utility/make_index_sequence.md)`<rank()>,` [`index_sequence`](/reference/utility/index_sequence.md)`<P...>> == true`
-- 値`offset` : `size_t`型の値[`(*this)`](op_call.md)`(`[`first_`](../../first_.md)`<index_type, P>(slices...)...)`
+- パック`ls` : `extents()`の次元`r`に対して、`r`番目の要素が`slices...[r]`の`submdspan`スライス範囲の下限に等しい`index_type`型の値パック
+- 値`offset` : `extents()`における任意の次元インデクス`k`に対して`ls...[k]`が`extents().extent(k)`と等しいとき、`required_span_size()`に等しい`size_t`型の値。そうでなければ、[`operator()`](op_call.md)に等しい`size_t`型の値。
 
-下記を満たす型`S`を、単位ストライド幅スライス(unit-stride slice)と定義する。
+下記を満たす型`S`を、単位ストライド幅スライス型(unit-stride slice type)と定義する。
 
-- 型`S`が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化であり型`S::stride_type`が[`integral-constant-like`](/reference/span/integral-constant-like.md)のモデルかつ`S::stride_type::value`が`1`に等しい、もしくは
-- 型`S`が[`index-pair-like`](../../index-pair-like.md)`<index_type>`のモデル、もしくは
-- [`is_convertible_v`](/reference/type_traits/is_convertible.md)`<S,` [`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)`>`が`true`
+- `S`が[`strided_slice`](../../strided_slice.md)の特殊化であり、`S::stride_type`が[`constant_wrapper`](/reference/type_traits/constant_wrapper.md.nolink)の特殊化かつ`S::stride_type::value`が`1`、または
+- `S`が[`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)
 
 説明専用の`submdspan-mapping-impl`関数テンプレートは下記の値を返す。
 
 - [`Extents::rank()`](../../extents/rank.md) `== 0`のとき、[`submdspan_mapping_result`](../../submdspan_mapping_result.md)`{*this, 0}`
 - `SubExtents::rank() == 0`のとき、[`submdspan_mapping_result`](../../submdspan_mapping_result.md)`{`[`layout_left::mapping`](../../layout_left.md)`(sub_ext), offset}`
 - 以下を満たすとき、[`submdspan_mapping_result`](../../submdspan_mapping_result.md)`{`[`layout_left::mapping`](../../layout_left.md)`(sub_ext), offset}`
-    - 半開区間`[0, SubExtents::rank()-1)`の値`k`に対して、[`is_convertible_v`](/reference/type_traits/is_convertible.md)`<S_k,` [`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)`>`が`true`、かつ
-    - `SubExtents::rank()-1`に等しい値`k`に対して、型`S_k`が単位ストライド幅スライスである
+    - 半開区間`[0, SubExtents::rank()-1)`の値`k`に対して、`SliceSpecifiers...[k]`が[`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)を表し、かつ
+    - `SubExtents::rank()-1`に等しい値`k`に対して、`SliceSpecifiers...[k]`が単位ストライド幅スライス型である
 - 以下を満たすとき、[`submdspan_mapping_result`](../../submdspan_mapping_result.md)`{`[`layout_left_padded<S_static>::mapping`](../../layout_left_padded/mapping.md)`(sub_ext, stride(u + 1)), offset}`
-    - 型`S_p`が単位ストライド幅スライスを満たす`0`より大きい最小値`p`に対して、`u+1`が`p`となる値`u`を用いて
-        - 型`S_0`が単位ストライド幅スライスであり、かつ
-        - 半開区間`[u+1, u+SubExtents::rank()-1)`の値`k`に対して、[`is_convertible_v`](/reference/type_traits/is_convertible.md)`<S_k,` [`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)`>`、かつ
-        - `u+SubExtents::rank()-1`に等しい値`k`に対して、型`S_k`が単位ストライド幅スライスである
+    - `SliceSpecifiers...[p]`が単位ストライド幅スライス型となる`0`より大きい最小値`p`に対して、`u+1`が`p`となる値`u`を用いて
+        - 型`SliceSpecifiers...[0]`が単位ストライド幅スライス型であり、かつ
+        - 半開区間`[u+1, u+SubExtents::rank()-1)`の値`k`に対して、`SliceSpecifiers...[k]`が[`full_extent_t`](../../full_extent_t.md)を表し、かつ
+        - `u+SubExtents::rank()-1`に等しい値`k`に対して、`SliceSpecifiers...[k]`が単位ストライド幅スライス型である
     - ここで定数`S_static`は
         - 半開区間`[0, u+1)`のいずれかの値`k`に対して`static_extent(k)`が[`dynamic_extent`](/reference/span/dynamic_extent.md)のとき、`dynamic_extent`
         - そうでなければ、半開区間`[0, u+1)`の全ての値`k`に対して`static_extent(k)`を乗算した値
@@ -101,3 +88,4 @@ friend constexpr auto submdspan_mapping(
 - [P2630R4 Submdspan](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2023/p2630r4.html)
 - [P2642R6 Padded mdspan layouts](https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2024/p2642r6.pdf)
 - [P3355R1 Fix submdspan for C++26](https://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2024/p3355r1.html)
+- [P3663R3 Future-proof `submdspan_mapping`](https://open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2025/p3663r3.html)