C ++中的编译时安全数组？

Question

这个功课问题我一直在破坏我的大脑：

我必须在C ++中创建一个数组类，其中在编译时检查对数组中元素的索引访问，即如果我尝试访问具有超出大小的索引的数组，则会导致编译错误

我以为我会使用枚举作为索引而不是整数，但我跟我的导师谈过，他告诉我这不是正确的方法，他还说“认为以相同的价格你可以用这个来索引不以0“开头的数组或类似的东西。

我很感激任何建议！

Answer 1

来自C ++ 11的

std::array就是你所要求的。它是一个具有编译时已知大小的数组，它允许编译时检查越界错误

示例：

std::array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
std::get<3>(arr); // returns 4;
std::get<9>(arr); // COMPILE ERROR

在内部，此数组使用模板化数组大小（如示例所示，第一行中的第二个模板参数）和static_assert执行，对您的条件执行编译时检查（在这种情况下，它将是{ {1}}）。另外正如您在示例中看到的那样，您使用的是std :: get而不是operator []，因为它再次使用模板化参数作为索引，它必须是一个常量表达式（index < array_size）以允许编译时检查而不是运行时。

如果你需要一个变量索引，你可以使用旧的good运算符[]但是你不会有编译时的越界检查，这根本不可能完成。

Answer 2

这是一个提示：如果你想在编译时检查 values ，你基本上只有一个选项：你需要使用非类型模板参数。

标准库类型std::tuple实现了他的，所以请查看它以获取有关如何解决此问题的灵感。

Answer 3

一个提示，或许措辞有点不同：如果你想在编译时检查索引，它的值也必须在编译时知道。现在，如何在编译时

传递一些函数，比如一个函数？

要在编译时发出错误信号，static_assert可以很容易地使用。

Answer 4

您可能有机会使用自定义类作为索引类型。然后，您可以通过限制类的运算符来限制索引元素的生成。特别是这可以确保没有用户输入可以用作索引（如果你没有提供任何方法来将整数（或类似）转换为索引类型。如果允许这样，你根本没有机会！）。