Question

在C ++ 11中，我将如何编写一个采用已知类型但未知大小的std ::数组的函数（或方法）？

// made up example
void mulArray(std::array<int, ?>& arr, const int multiplier) {
    for(auto& e : arr) {
        e *= multiplier;
    }
}

// lets imagine these being full of numbers
std::array<int, 17> arr1;
std::array<int, 6>  arr2;
std::array<int, 95> arr3;

mulArray(arr1, 3);
mulArray(arr2, 5);
mulArray(arr3, 2);

在我的搜索过程中，我只找到了使用模板的建议，但这些建议似乎很混乱（标题中的方法定义），而且对于我想要完成的事情而言过多。

是否有一种简单的方法可以实现这一点，就像普通的C风格数组一样？

Answer 1

是否有一种简单的方法可以实现这一点，就像普通的C风格数组一样？

没有。除非你将函数设为函数模板（或使用其他类型的容器，如问题的评论中所建议的std::vector），否则你真的不能这样做：

template<std::size_t SIZE>
void mulArray(std::array<int, SIZE>& arr, const int multiplier) {
    for(auto& e : arr) {
        e *= multiplier;
    }
}

这是live example。

Answer 2

array的大小属于类型的一部分，因此您无法完成所需的操作。有几种选择。

首选是采用一对迭代器：

template <typename Iter>
void mulArray(Iter first, Iter last, const int multiplier) {
    for(; first != last; ++first) {
        *first *= multiplier;
    }
}

或者，使用vector而不是数组，这允许您在运行时而不是作为其类型的一部分存储大小：

void mulArray(std::vector<int>& arr, const int multiplier) {
    for(auto& e : arr) {
        e *= multiplier;
    }
}

Answer 3

我在下面试过，它对我有用。

#include <iostream>
#include <array>

using namespace std;

// made up example
void mulArray(auto &arr, const int multiplier) 
{
    for(auto& e : arr) 
    {
        e *= multiplier;
    }
}

void dispArray(auto &arr)
{
    for(auto& e : arr) 
    {
        std::cout << e << " ";
    }
    std::cout << endl;
}

int main()
{

    // lets imagine these being full of numbers
    std::array<int, 7> arr1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
    std::array<int, 6> arr2 = {2, 4, 6, 8, 10, 12};
    std::array<int, 9> arr3 = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};

    dispArray(arr1);
    dispArray(arr2);
    dispArray(arr3);

    mulArray(arr1, 3);
    mulArray(arr2, 5);
    mulArray(arr3, 2);

    dispArray(arr1);
    dispArray(arr2);
    dispArray(arr3);

    return 0;
}

输出：

1 2 3 4 5 6 7

2 4 6 8 10 12

1 1 1 1 1 1 1 1 1

3 6 9 12 15 18 21

10 20 30 40 50 60

2 2 2 2 2 2 2 2 2

Answer 4

修改

C ++ 20暂时包含std::span

https://en.cppreference.com/w/cpp/container/span

原始答案

您想要的是类似gsl::span的内容，可在C ++核心指南中描述的指南支持库中找到：

https://github.com/isocpp/CppCoreGuidelines/blob/master/CppCoreGuidelines.md#SS-views

您可以在此处找到GSL的开源标头实现：

https://github.com/Microsoft/GSL

使用gsl::span，您可以执行此操作：

// made up example void mulArray(gsl::span<int>& arr, const int multiplier) { for(auto& e : arr) { e *= multiplier; } } // lets imagine these being full of numbers std::array<int, 17> arr1; std::array<int, 6> arr2; std::array<int, 95> arr3; mulArray(arr1, 3); mulArray(arr2, 5); mulArray(arr3, 2);

std::array的问题在于它的大小是其类型的一部分，因此您必须使用模板才能实现任意大小为std::array的函数。
另一方面，
gsl::span将其大小存储为运行时信息。这允许您使用一个非模板函数来接受任意大小的数组。它还将接受其他连续的容器：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4}; int carr[] = {5, 6, 7, 8}; mulArray(vec, 6); mulArray(carr, 7);

非常酷，呵呵？

Answer 5

当然，在C ++ 11中有一种简单的方法来编写一个函数，该函数采用已知类型但未知大小的std ::数组。

如果我们无法将数组大小传递给函数，那么我们可以传递数组开始的内存地址以及数组结束位置的第二个地址。稍后，在函数内部，我们可以使用这2个内存地址来计算数组的大小！

#include <iostream>
#include <array>

// The function that can take a std::array of any size!
void mulArray(int* piStart, int* piLast, int multiplier){

     // Calculate the size of the array (how many values it holds)
     unsigned int uiArraySize = piLast - piStart;

     // print each value held in the array
     for (unsigned int uiCount = 0; uiCount < uiArraySize; uiCount++)     
          std::cout << *(piStart + uiCount) * multiplier << std::endl;
}

int main(){   

     // initialize an array that can can hold 5 values
     std::array<int, 5> iValues;

     iValues[0] = 5;
     iValues[1] = 10;
     iValues[2] = 1;
     iValues[3] = 2;
     iValues[4] = 4;

     // Provide a pointer to both the beginning and end addresses of 
     // the array.
     mulArray(iValues.begin(), iValues.end(), 2);

     return 0;
}

在控制台输出 10,20,2,4,8

Answer 6

这可以做到，但需要几个步骤才能干净利落。首先，编写一个代表一系列连续值的template class。然后转发一个template版本，该版本知道array对于采用此连续范围的Impl版本有多大。

最后，实施contig_range版本。请注意for( int& x: range )适用于contig_range，因为我实现了begin()和end()，指针是迭代器。

template<typename T>
struct contig_range {
  T* _begin, _end;
  contig_range( T* b, T* e ):_begin(b), _end(e) {}
  T const* begin() const { return _begin; }
  T const* end() const { return _end; }
  T* begin() { return _begin; }
  T* end() { return _end; }
  contig_range( contig_range const& ) = default;
  contig_range( contig_range && ) = default;
  contig_range():_begin(nullptr), _end(nullptr) {}

  // maybe block `operator=`?  contig_range follows reference semantics
  // and there really isn't a run time safe `operator=` for reference semantics on
  // a range when the RHS is of unknown width...
  // I guess I could make it follow pointer semantics and rebase?  Dunno
  // this being tricky, I am tempted to =delete operator=

  template<typename T, std::size_t N>
  contig_range( std::array<T, N>& arr ): _begin(&*std::begin(arr)), _end(&*std::end(arr)) {}
  template<typename T, std::size_t N>
  contig_range( T(&arr)[N] ): _begin(&*std::begin(arr)), _end(&*std::end(arr)) {}
  template<typename T, typename A>
  contig_range( std::vector<T, A>& arr ): _begin(&*std::begin(arr)), _end(&*std::end(arr)) {}
};

void mulArrayImpl( contig_range<int> arr, const int multiplier );

template<std::size_t N>
void mulArray( std::array<int, N>& arr, const int multiplier ) {
  mulArrayImpl( contig_range<int>(arr), multiplier );
}

（未经测试，但设计应该有效）。

然后，在.cpp文件中：

void mulArrayImpl(contig_range<int> rng, const int multiplier) {
  for(auto& e : rng) {
    e *= multiplier;
  }
}

这有一个缺点，即循环遍历数组内容的代码不知道（在编译时）数组有多大，这可能会花费优化。它的优点是实现不必在标题中。

注意显式构建contig_range，就好像你传递set一样，它会假设set数据是连续的，这是假的，并且在整个过程中做了未定义的行为这个地方。保证可以使用的唯一两个std容器是vector和array（和C风格的数组一样！）。 deque尽管随机访问不是连续的（危险的是，它在小块中是连续的！），list甚至不是接近的，并且关联（有序和无序）容器同样是非连续的。

所以我在std::array，std::vector和C风格数组中实现了三个构造函数，它们基本上涵盖了基础。

实施[]也很简单，for()和[]之间的大部分内容都是array，不是吗？

将未知大小的std :: array传递给函数

6 个答案: