如何替换此代码中的自动引用关键字？

Question

您好，我想找到一种方法来替换以下代码中的 auto 关键字。

#include <iostream>

using namespace std;

void printMatrix(const auto & matrix) {
    /* print matrix using range-based for */
}

int main() {
    int matrix[][3] = {{}, {}, {}};
    int matrix2[][6] = {{}, {}, {}};
    printMatrix(matrix);
    printMatrix(matrix2);
    return 0;
}

我应该用什么来替换 const auto & matrix 中的 auto。 我可以使用指针，但问题是我必须传递行和列的大小。 上面的代码有效，但我想知道 auto 关键字如何处理这个问题。

Answer 1

这个函数声明

void printMatrix(const auto & matrix) {
    /* print matrix using range-based for */
}

声明一个模板函数。

相反，你可以写例如

template <typename T, size_t M, size_t N>
void printMatrix(const T ( & matrix)[M][N]) {
    /* print matrix using range-based for */
}

并且该函数被称为前一个函数

printMatrix(matrix);
printMatrix(matrix2);

由于数组的元素类型是已知的，因此您也可以编写

template <size_t M, size_t N>
void printMatrix(const int ( & matrix)[M][N]) {
    /* print matrix using range-based for */
}

//...

printMatrix(matrix);
printMatrix(matrix2);

在函数中，您可以在嵌套的 for 循环中使用值 M 和 N 来输出数组，例如

for ( size_t i = 0; i < M; i++ )
{
    for ( size_t j = 0; j < N; j++ )
    {
        //...
    }
}

或者您可以使用基于范围的 for 循环

for ( const auto &row : matrix )
{
    for ( const auto &item : row )
    {
        //...
    }
}

Answer 2

对于参数化元素类型，重新声明打印函数以仅允许通过引用作为二维数组的函数参数：

#include <cstddef>  // std::size_t

template<typename T, std::size_t num_rows, std::size_t num_cols>
void printMatrix(T const (&mat)[num_rows][num_cols]) {
    /* print matrix using range-based for */
}


// ....
printMatrix(matrix);  // template arguments inferred as <int, 3, 3>
printMatrix(matrix2); // template arguments inferred as <int, 3, 6>

这本质上是一个更专业的版本，它使用单个类型模板参数（如在 OP 的示例中，通过 auto/abbreviated function template 和一个发明的类型模板参数）。

Answer 3

您可以将 auto 替换为模板参数。 这就是 C++ 14 之前的做法。

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename Matrix>
void printMatrix(const Matrix & matrix) {
    /* print matrix using range-based for */
}

int main() {
    int matrix[][3] = {{}, {}, {}};
    int matrix2[][6] = {{}, {}, {}};
    printMatrix(matrix);
    printMatrix(matrix2);
    return 0;
}