Question

我的嵌入式系统有一个支持C ++ 11的g ++版本，所以我一直在清理代码

for( uint16_t* p = array; p < (&array)[1]; ++p ) {
    *p = fill_value;
}

到

for( uint16_t& r : array ) {
    r = fill_value;
}

更具可读性。

是否存在基于范围的for循环，它对array2[m][n]的所有元素进行操作？

旧版本

for( int16_t* p = array2[0]; p < (&array2)[1][0]; ++p ) {
    *p = fill_value;
}

并且我不想要嵌套循环，除非它保证编译器会将它们展平。

（FWIW，编译器是TI Code Composer Studio 6.0.0附带的GNU 4.7.4 Linaro g ++ ARM交叉编译器）

Answer 1

例如，有多种方法可以打印和操作多维数组的值。

int arr[2][3] = { { 2, 3, 4 }, { 5, 6, 7} };

第一种方法，

size_t count = 0 ; 

for( auto &row : arr)
    for(auto &col : row)
         col = count ++;

这里在第一个for循环中我们指的是两个数组。然后在第二个数组中，我们分别引用了这些子数组的3个元素。而且我们也将计数分配给col。因此，它迭代到子数组的下一个元素。

第二种方法，

for( auto &row : arr)
     for( auto col : row)
          cout << col << endl;

我们在第一个循环中引用这里，因为我们想避免数组到指针的转换。

如果这样做（错误情况：第一个for循环不是参考），

for( auto row : arr)          // program won't compile
     for( auto col : row)

这里，我们在行中有int *。当我们到达第二个for循环时。因为row现在是int *而不是列表，程序将无法编译。您必须创建一个列表，然后我们才能将它传递给ranged for循环并使用它来迭代该列表。

vector<int> list = { *(row+0) , *(row+1) , *(row+ 2) } ;

现在我们可以使用列表进行迭代

for ( ----- : list)

Answer 2

for ( auto &a : array )
{
   for ( int &x : a ) x = fill_value;
}

编辑：您可以尝试以下

const size_t n = 2;
const size_t m = 3;

int a[n][m] = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

for ( auto &x : reinterpret_cast<int ( & )[n * m]>( a ) )  x = 10;
for ( auto x : reinterpret_cast<int ( & )[n * m]>( a ) )  std::cout << x << ' ';
std::cout << std::endl;;

输出

10 10 10 10 10 10

这种方法的优点是您可以重新解释任何多维数组，而不仅仅是二维数组。例如

int a[n][m][k] = { /* some initializers */ };

for ( auto x : reinterpret_cast<int ( & )[sizeof( a ) / sizeof( ***a )]>( a ) )
{
    std::cout << x << ' ';
}
std::cout << std::endl;;

Answer 3

这里有一些代码可以填充任意数组（静态已知大小）：

#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <type_traits>

template <typename T>
void fill_all(T & a, typename std::remove_all_extents<T>::type v);

template <typename T>
void fill_all_impl(T & a, typename std::remove_all_extents<T>::type v, std::false_type);

template <typename T>
void fill_all_impl(T & a, typename std::remove_all_extents<T>::type v, std::true_type)
{
  for (auto & x : a)
    fill_all(x, v);
}

template <typename T>
void fill_all_impl(T & a, typename std::remove_all_extents<T>::type v, std::false_type)
{
  std::fill(std::begin(a), std::end(a), v);
}

template <typename T>
void fill_all(T & a, typename std::remove_all_extents<T>::type v)
{
  fill_all_impl(a, v, std::is_array<typename std::remove_extent<T>::type>());
}

使用示例：

int a[3][4][2];
fill_all(a, 10);

Answer 4

结合Vlad和Praetorian的部分答案，我决定使用：

template<typename T, size_t N, size_t M>
auto flatten(T (&a)[M][N]) -> T (&)[M*N] { return reinterpret_cast<T (&)[M*N]>(a); }

for( int16_t& r : flatten(array2) ) {
    r = fill_value;
}

Answer 5

@Ben Voigt的answer的更一般变体（可应用于 n - 维数组）：

template
    <
        typename Array,
        typename Element = typename std::remove_all_extents<Array>::type,
        std::size_t Size = sizeof(Array) / sizeof(Element),
        typename FlattenedArray = Element (&)[Size]
    >
constexpr FlattenedArray Flatten(Array &a)
{
    return reinterpret_cast<FlattenedArray>(a);
}

template
    <
        typename Array,
        typename Element = typename std::remove_all_extents<Array>::type
    >
void FillArray(Array& a, Element v)
{
    for (Element& e : Flatten(a))
    {
        e = v;
    }
}

// ...

int a[2][3][5];
int d = 42;

FillArray(a, d);

Live example

Answer 6

比@Kerrek SB one更简单（可能效果不佳）的解决方案：

#include <type_traits>

template <typename Type>
void FillArray(Type& e, Type v)
{
    e = v;
}

template <typename Type, std::size_t N>
void FillArray(Type (&a)[N], typename std::remove_all_extents<Type>::type v)
{
    for (Type& e : a)
    {
        FillArray(e, v);
    }
}

使用示例：

int a[2][3][5];

FillArray(a, 42);

一个更通用的解决方案，允许将仿函数应用于多维数组的所有元素：

template <typename Type, typename Functor>
void ForEachElement(Type& e, Functor f)
{
    f(e);
}

template <typename Type, std::size_t N, typename Functor>
void ForEachElement(Type (&a)[N], Functor f)
{
    for (Type& e : a)
    {
        ForEachElement(e, f);
    }
}

使用示例：

int a[2][3][5];

ForEachElement(a, [](int& e){e = 42;});

基于范围的多维数组

6 个答案: