C++ 函数可以返回一个指向已知长度数组的指针吗？答案

【问题标题】：Can C++ functions return a pointer to an array of known length?C++ 函数可以返回一个指向已知长度数组的指针吗？
【发布时间】：2019-01-21 03:58:27
【问题描述】：

我有一个包含const chars 的static constexpr 数组的类，我想通过c_str() 方法使其可用：

class my_class {
  private:
    static constexpr const char c_str_[6] = {'c', 'h', 'a', 'r', 's', '\0'};
  public:
    static constexpr const char* c_str() {
      return c_str_;
    }
};

这可行，但有一个不幸的效果：它从类型中删除指向数组的长度：

decltype(my_class::c_str()) // equivalent to const char*

我真正想要的是某种方式来实现这一点：

decltype(my_class::c_str()) // equivalent to const char[6]

我知道无论哪种情况，返回的对象都是一个指针；我只想保留类型中指向数组的长度。有点像decltype("string literal") 是const char[15]，而不是const char*。

有没有办法做到这一点？

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 c++14 c++17

【解决方案1】：

您的意思是返回对c_str_ 的引用？

static constexpr decltype(c_str_)& c_str() { return c_str_; }

或

static constexpr auto& c_str() { return c_str_; }

如果你想要一个指针，只需将& 换成* 并返回&c_str_。

如果要显式引用类型，请使用别名：

using T = const char[6];
static constexpr T& c_str() { return c_str_; }

或者如果你真的讨厌自己：

static constexpr const char (&c_str())[6] { return c_str_; }

请注意，您不能让函数按值返回原始数组。

【讨论】：

次要注意：这不会像帖子要求的那样使decltype(myclass::c_str())“等同于const char[6]”-它是const char (&)[6]，但不可能使用普通数组类型作为返回类型，这对于大多数用途来说已经足够接近了。
太好了，这正是我想要的。我不确定我是如何错过字符串文字是对数组的引用，而不是一直以来的数组。
@SumDood 不，字符串文字是数组。他们的类型为char const[N]。
@Barry Actaully，static_assert(std::is_same_v<decltype("test"), const char(&)[5]>); 成功，而 static_assert(std::is_same_v<decltype("test"), const char[5]>); 失败。这似乎表明字符串文字的类型是对 const 字符数组的引用，对吧？
@SumDood 编号字符串文字are arrays。只是decltypeadds a reference

【解决方案2】：

一个现代的替代方法是返回一个string_view，它基本上是一个指向字符串的指针和长度的组合。这允许您的函数的用户直接访问长度信息。并且该字符串可以以空终止或非空终止的方式存储在my_class。

据我所知string_view supports a constexpr constructor 也是。

但是这不允许签名const char* c_str()。如果您对此绑定，则字符串必须以 null 结尾，以允许调用者检索长度（通过计数）。

【讨论】：

我同意 string_view 通常比 raw const char* 更可取，但我主要是从语言的角度来好奇这是否可能。结果是：返回对数组的引用，如接受的答案所示。

【解决方案3】：

是的，有一种方法，但需要对您的代码进行一些小修改，如下所示，

#include <iostream>
#include <type_traits>

class my_class {
  private:
    static constexpr const char c_str_[6] = {'V', 'a', 'a', 'n', 'i', '\0'};
  public:
    static constexpr auto c_str() ->  const char( &)[6] {
      return c_str_;
    }
};

int main(int , char *[])
{
    std::remove_reference< decltype( my_class::c_str())>::type arr = { 'S', 'a', 'a', 'v', 'i', '\0'};

    std::cout<< arr<< " is a beautiful name."<< std::endl;

    return 0;
}

输出：Saavi is a beautiful name.

现在my_class::c_str() 返回引用const char ( &)[6]。这个引用非常特殊，因为它只能引用一个长度为6 的char 类型的常量数组，并且它与指针不同。现在可以检索类型信息。
所以std::remove_reference<>::type 来救援，它的type 可以指向引用所指的类型，即const char[6]。
为了验证这一点，我创建了名为arr 的const char 数组，即const char[6]，但没有指定数组的长度。

【讨论】：