Question

我今天在一些代码中看到了以下类型的结构：

template<unsigned int N> unsigned int f(const char (&a)[N]);

有没有任何合理的观点来解决这个问题：

unsigned int f(const char *a);

我模糊地理解后者的指针共享含义，但它真的很糟糕，它需要被一个两倍大小的模糊代码所取代吗？

（不幸的是，我不能问作者的代码，否则我会）

Answer 1

将任何原始指针传递给函数的意图是调用者有一些想法：

它指向的是什么。
指出了多少。

作为输入参数的C样式字符串具有后者推断，因为假设通过到达null char终止符来认为“多少”。

但是，如果你不传递C风格的字符串怎么办？如果它只是一个零或更多char值的序列怎么办？好吧，如果是这样的话，那么：

void f(const char *s)
{
    // how many char does s refer to?
}

逻辑演绎将是这样做的：

void f(const char *s, std::size_t N)
{
    // Now the caller is telling us there are N chars at s
}

这一点并不少见，尽管如果调用者传给我们错误的长度（从不说永远不会），可能会出现错误。

但是如果有一种方法可以通过非类型模板参数使用演绎将实际变量 type 中的数据传递给函数呢？如果调用者使用固定数组调用我们该怎么办？

template<std::size_t N>
void f(const char(&ar)[N])
{
    // we know the caller is passing a const-reference to a
    // char array declared of size N. The value N can be used
    // in this function.
}

现在我们知道列表中的两个项目：“什么”和“多少”。此外，我们现在可以提供模板功能和重载，并为我们提供这两个世界：

// length specified implementation
void f(const char *s, std::size_t N)
{
    // caller passed N
}

// fixed buffer template wrapper
template<std::size_t N>
void f(const char(&ar)[N])
{
    f(ar,N); // invokes length-specified implementation from above.
}

以下两种方法都有效：

int main()
{
    char buff[3];

    f(buff,3);
    f(buff);

}

那怎么这么好？因为以下内容将标记编译器错误，因为找不到匹配的实现：

int main()
{
    char buff[3];
    const char *ptr = buff;
    f(ptr); // ERROR: no matching function f(const char *)
}

总之，这是一种常见的技术，可以帮助我们将子弹列表中的项目提供给被叫方：“什么”和“多少”，每次使用时都不需要长手sizeof(ar)/sizeof(*ar)固定长度的本机数组作为输入参数。

祝你好运。

Answer 2

指针不会保留信息，无论它们指向单个对象还是数组的第一个对象。因此，如果您在函数体内写入

unsigned int f(const char *a);

表达

sizeof( a ) / sizeof( *a )

您将只获得指针本身的大小。如果你在函数体中使用相同的表达式

template<unsigned int N> unsigned int f(const char (&a)[N]);

你将获得数组的大小（当然你可以使用N的值）。

因此，当使用第二种方法时，通常使用两个参数声明此类函数，其中第二个参数指定数组的大小

unsigned int f(const char *a, size_t n);

考虑一种情况，当你需要将作为参数传递的字符数组附加到其他字符串时（让我们假设缺少限定符const）。当您使用第二个声明时，即使应用于指针的函数strlen也无法帮助您确定原始字符串是否足够大以便可以追加。在第一种方法中，您可以使用表达式N - strlen( a )来确定数组中是否有足够的空间。

Answer 3

template<unsigned int N> unsigned int f(const char (&a)[N]);

此函数模板通过引用接收数组，这意味着当直接与静态分配的C-Arrays一起使用时，函数在编译时知道数组大小。

unsigned int f(const char *a);

这里所有函数都知道它已被赋予一些指向const char的指针。因此，如果您想使用它来操作数组，则必须将数组大小作为附加参数，因为无法仅从指针中检索此信息。

Answer 4

模板版本采用一定大小的数组。指针版本只接受一个指针，没有指针所指向的数据大小的任何概念。

Answer 5

为template的每个不同值实例化了N（因此生成了额外的机器代码），但在f内，可以自由使用N的知识来做什么是有用的（例如，从a处理正确数量的条目，相应地调整它可能需要的另一个字符数组的大小）。您必须查看f内部以了解N是否实际使用，以及它是否有用。对于非模板版本，调用者不提供数组/数据大小，因此没有提供等效信息（如果数据a指向的长度可变，那么f将不得不依赖其他一些知道有多少数据的方法，例如strlen()花时间搜索终止NUL。）

Answer 6

使用它有两个原因：

除了c风格的数组之外，不可能传递给该模板函数。因此，使用指针调用该方法将是编译错误。
在模板函数中，您将获得在编译期间评估的数组大小

所以，这个：

const char* p="abc";
f(p);

导致编译失败：

garbage.cpp:39:5: error: no matching function for call to ‘f(const char*&)’
  f(p);
     ^
garbage.cpp:39:5: note: candidate is:
garbage.cpp:21:39: note: template<unsigned int N> unsigned int f(const char (&)[N])
 template<unsigned int N> unsigned int f(const char (&a)[N])

然而，这：

f("abc");

很好，你可以将这个数组的大小确定为编译常量

具有模板参数大小与char指针的Const char数组

6 个答案: