std::ranges::starts_with / std::ranges::ends_with

这两个算法判断一个范围是否以另一个范围开始或结束，只有 Ranges 版本：

• ranges::starts_with：判断范围是否以给定范围作为前缀
• ranges::ends_with：判断范围是否以给定范围作为后缀

1. 引入

#include <algorithm>

2. 原理

template<std::input_iterator I1, std::sentinel_for<I1> S1,
         std::input_iterator I2, std::sentinel_for<I2> S2,
         class Pred = ranges::equal_to, class Proj1 = std::identity, class Proj2 = std::identity>
requires (std::forward_iterator<I1> || std::sized_sentinel_for<S1, I1>) &&
         (std::forward_iterator<I2> || std::sized_sentinel_for<S2, I2>) &&
         std::indirectly_comparable<I1, I2, Pred, Proj1, Proj2>
constexpr bool starts_with(I1 first1, S1 last1, I2 first2, S2 last2,
                           Pred pred = {}, Proj1 proj1 = {}, Proj2 proj2 = {});

• 迭代器要求：InputIterator（但需要能判断长度，或为 forward 迭代器）。
• 复杂度：至多 min(N1, N2) 次比较。
• 返回值：布尔值。
• 空前缀/后缀：对空范围返回 true。

ends_with 的实现需要先求出两个范围的长度，因此对非 forward 迭代器会先计算距离。

3. 用法

(1) 基本用法

#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};

    std::cout << std::boolalpha
              << std::ranges::starts_with(v, std::vector{1, 2}) << '\n'   // true
              << std::ranges::ends_with(v, std::vector{4, 5}) << '\n';    // true

    // 字符串场景
    std::string s = "hello world";
    std::cout << std::ranges::starts_with(s, std::string_view{"hello"}) << '\n';  // true
}

(2) 谓词与投影

可以传入自定义比较谓词，例如忽略大小写：

std::string s = "Hello World";
std::string prefix = "HELLO";

bool ok = std::ranges::starts_with(s, prefix,
                                   [](char a, char b) {
                                       return std::tolower(a) == std::tolower(b);
                                   });   // true

(3) 执行策略

不支持执行策略，因为需要短路返回。

4. 注意事项

• 只有 Ranges 版本：C++23 才引入，没有 std::starts_with。
• 字符串有更直接的替代：std::string::starts_with 和 std::string::ends_with（C++20）更简洁高效。
• ends_with 的开销：对非 forward 迭代器需要先求长度，可能多一次遍历。
• 空范围返回 true：任何范围都以空范围开始和结束，这符合数学定义但需注意。

5. 相关算法

• contains：判断是否包含元素或子范围
• search / search_n：查找子序列位置
• equal：比较两个范围是否相同
• mismatch：查找第一个不匹配位置