如何判断带步长的多维数组视图是否占用连续内存区域？

我们定义如下结构体（类）：

struct Array4DView {
    float* origin;
    std::array<int,4> dims, strides;
} v;

该结构体以numpy的方式表示多维数组视图（但不拥有v.origin指向的内存）：

• 维度大小由v.dims指定
• 步长由v.strides指定

要访问索引为(4,6,8,10)的元素，需执行如下操作：

*(v.origin + v.strides[0]*4 + v.strides[1]*6 + v.strides[2]*8 + v.strides[3]*10)

连续视图的定义与示例 #

我们定义：当且仅当视图的元素占据一块无间隙的连续内存块时，该视图是连续的。

例如：

Array4DView view1 = {some_ptr, {2,3,4,5}, {5*4*3, 5*4, 5, 1}};

此时view1是连续的，且采用C顺序（行主序）。连续视图的优势在于可正确转换为对应的std::span（仅丢失维度信息，保留数据），之后可转换为字节缓冲区写入文件（假设字节序、IEEE浮点支持等无问题）。

非连续视图的场景 #

该视图可通过对“真正的”多维数组进行切片构建，类似numpy中的操作。例如在Python+numpy代码中：

pyview = pyarr[3:6, 2:8:2]

此时pyview是非连续的，即其元素所在的内存块中存在不属于该视图元素的间隙。

问题：判断视图是否连续的最优算法是什么？ #

感谢@MattTimmermans提供的正确算法（实现为成员函数）：

bool is_continuous() const
{
    std::ptrdiff_t prod = 0; /* 或使用 std::size_t */
    for (std::size_t i = 0; i < N; ++i)
    {
        prod += (this->dims[i]-1) * std::abs(this->strides[i]);
    }

    return prod + 1 == this->num_elements();
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者smitsyn