在编译时获取 std::array 中的元素数答案

【问题标题】：Getting the number of elements in std::array at compile time在编译时获取 std::array 中的元素数
【发布时间】：2013-06-01 06:26:17
【问题描述】：

以下是有效的 C++ 代码吗？为什么不是？

std::array<std::string, 42> a1;
std::array<int, a1.size()> a2;

它不能在 GCC 4.8（在 C++11 模式下）编译。有一个简单但不优雅的解决方法：

std::array<std::string, 42> a1;
std::array<int, sizeof(a1)/sizeof(a1[0])> a2;

很明显，编译器可以计算出 std::array 中元素的数量。为什么 std::array::size() 不是constexpr static 函数？

编辑：我找到了另一种解决方法：

std::array<std::string, 42> a1;
std::array<int, std::tuple_size<decltype(a1)>::value> a2;

【问题讨论】：

你在使用-std=c++0x标志吗？
对了，是clearly constexpr()。
与其给a1一个大小，然后给a2同样大小，为什么不直接创建一个像size_t x=42这样的变量，然后同时创建一个大小的a1和a2的x?
@Lorkenpeist：因为也许你有auto a1 = some_function<some_template_argument>();
元组大小的解决方案非常好。专门为此目的为 std::array 重载了该函数（请参阅here）

标签： c++

【解决方案1】：

array<T>::size() 是 constexpr，但您不能以这种方式使用它，因为 a1 不是 constexpr 值。此外，它不能是 constexpr，因为 string 不是文字类型。

但是，如果需要，您可以通过推导 size_t 模板参数来解决此问题。示例：

#include <string>
#include <array>
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename>
struct array_size;
template<typename T, size_t N>
struct array_size<array<T,N> > {
    static size_t const size = N;
};

array<string, 42> a1;
array<string, array_size<decltype(a1)>::size> a2;

int main() {
    cout << a2.size() << endl;
}

【讨论】：

这就是为什么size() 应该是static 函数，正如问题中所建议的那样。
@BenVoigt 如果 size 是一个静态的 constexpr 函数，会不会有问题？
@robson: 是的，因为那将是constexpr，仅取决于是否所有参数都是constexpr（由于参数为零，因此很容易满足），而不取决于对象实例是否@987654334 @ 是constexpr。
其实标准库中已经有array_size这样的推导模板：std::tuple_size<some_array_type>::value (C++11)。在 C++17 中，您还可以找到常用的便利助手 std::tuple_size_v<some_array_type>。
@bumpanck 您应该将此作为答案发布，这应该是公认的答案！

【解决方案2】：

根据 C++11 标准的第 23.3.2.1 节，std::array::size 实际上需要为 constexpr：

23.3.2.4 array::size [array.size]  
template <class T, size_t N> constexpr size_type array<T,N>::size() noexcept;  
Returns: N

~~我猜这只是滑过了在 GCC 中实现它的人。~~

经过测试，这是可行的：

std::array<int, 42> a1;
std::array<int, a1.size()> a2;

这实际上可能与 std::string 不是生成编译时实例的有效 constexpr 类型有关，而 int 是。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以使用与 C++98 数组边界检测相同的模板推断方法。

template<size_t N, typename T>
constant_integer<N> array_size( const std::array<T, N>& );

演示：http://ideone.com/R4k1vG

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许多变体也是可能的，例如：

http://ideone.com/Hn46ei

【讨论】：

返回什么？这不是一个有效的 c++
@BЈовић：当constant_integer<N> 有一个默认构造函数时。点击查看完整的源代码。
应该return constant_integer<N>();。不仅仅是return;
@BЈовић：实际上，函数体甚至都不需要。
@BЈовић，请记住，从未评估过任何函数调用。

【解决方案4】：

它不是静态的，而是constexpr http://www.cplusplus.com/reference/array/array/size/
编辑：这可能不是一个错误，看看这个Error using a constexpr as a template parameter within the same class

【讨论】：