如何用枚举有效地填充 2D std::array

Question

我正在尝试找到一种有效且正确的方法来用 enum 值填充 2D std::array 矩阵。我正在这样做：

#include <iostream>
#include <array>

template<class T, size_t ROW, size_t COL>
using Matrix = std::array<std::array<T, COL>, ROW>;

enum class State { FREE = 0, BUSY, BLOCKED, RESERVED };

int main() {
  const int mapX = 4;
  const int mapY = 9;

  // create a 5x10 2D array
  Matrix<State, mapY, mapX> MapMatrix;

  // fill array with State::RESERVED value
  for (int y = 0; y <= mapY; y++) MapMatrix[y].fill(State::RESERVED);

  std::cout << "MapMatrix contains:\n";

  for (int y = 0; y <= mapY; ++y) {
    for (int x = 0; x <= mapX; ++x) {
      std::cout << static_cast<int>(MapMatrix[x][y]) << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
  }

  return 0;
}

for 循环我正在做用enum 值填充矩阵的最佳方法吗？有没有办法在Matrix<State, mapY, mapX> MapMatrix的声明期间填充矩阵（像构造函数一样）？

谢谢！

Answer 1

除非你用零填充它，或者你明确指定每个元素，否则你不能在初始化时填充它。如果你重新排列你的枚举使RESERVED 为零，那么你可以像这样初始化它：

Matrix<State, mapY, mapX> MapMatrix = {};

如果你不能这样做，那么是的，for 循环可能是最好的选择。把事情简单化。但是你有几个问题。首先，您的评论说您正在创建一个 5x10 数组，但您不是。您正在创建一个 4x9 数组。如果要创建 5x10 数组，则需要传递 5 和 10 作为模板参数。我认为您可能对大小为 N 的数组的最后一个元素是 N - 1 这一事实感到困惑。这个不相干的问题仅与访问数组的元素有关，与指定数组的大小无关数组。

其次，您正在遍历数组的末尾，因为您的循环条件是y <= mapY，而不是y < mapY。但如果你只使用 range-for 循环会更好。

for (auto& arr : MapMatrix)
    arr.fill(State::RESERVED);

Answer 2

我认为基于循环的初始化是一个很好的解决方案。

但是，只是为了好玩，我建议您另一种解决方案std::index_sequence 和基于模板包扩展。

一个工作示例（已修正索引）

#include <iostream>
#include <utility>
#include <array>

template <typename T, std::size_t ROW, std::size_t COL>
using Matrix = std::array<std::array<T, COL>, ROW>;

enum class State { FREE = 0, BUSY, BLOCKED, RESERVED };

template <typename T, std::size_t ... Rs, std::size_t ... Cl>
Matrix<T, sizeof...(Rs), sizeof...(Cl)> initMat
   (T                          const & tVal,
    std::index_sequence<Rs...> const &,
    std::index_sequence<Cl...> const &)
 {
   auto col = std::array<T, sizeof...(Cl)>{ { ((void)Cl, tVal)... } };

   return Matrix<T, sizeof...(Rs), sizeof...(Cl)>
    { { ((void)Rs, col)... } };
 }

int main()
 {
   constexpr std::size_t mapX =  5U;
   constexpr std::size_t mapY = 10U;

   // create a 5x10 2D array
   auto MapMatrix = initMat(State::RESERVED,
                            std::make_index_sequence<mapX>(),
                            std::make_index_sequence<mapY>());

   std::cout << "MapMatrix contains:\n";

   for ( auto y = 0U ; y < mapY ; ++y )
    {
      for ( auto x = 0U ; x < mapX ; ++x )
         std::cout << static_cast<int>(MapMatrix[x][y]) << " ";

      std::cout << std::endl;
    }

   return 0;
 }