Question

我需要一个关于C数组的constexpr包装器或一个带有一些额外构造函数的std::array（类似于std::vector构造函数）：

template<class T, int N>
struct wrapper {
  T data[N];

  constexpr wrapper(int s);         // a
  constexpr wrapper(int j, int k);  // b

  constexpr wrapper(...values...)   // c
  : data(...values...) {} 
};

我试图获得与std::vector构造函数相同的行为，即：

constexpr wrapper<T,2> w(1);   // calls a
constexpr wrapper<T,2> w(1,2); // calls b
constexpr wrapper<T,2> w{1};   // calls c
constexpr wrapper<T,2> w{1,2}; // calls c

注1：完美的转发构造函数：

template<class... Args>
constexpr wrapper(T&& t, Args&&... args) 
: data(std::forward<T>(t), std::forward<Args>(args)...) {}

将战胜其他建设者。

注2：T[N]/std::array<T,N>没有std::initializer_list<T>个构造函数，因此以下内容无效：

constexpr wrapper(std::initializer_list<T> v) : data(std::move(v)) {}

注3：如果未在构造函数初始化列表中分配值，则包装器类型不会在常量表达式中工作。

Answer 1

当然，只需使用index_sequence和委托构造函数：

  constexpr wrapper(std::initializer_list<T> v)
    : wrapper(std::make_index_sequence<N>{}, v) {}
private:
  template<std::size_t... Is> constexpr wrapper(
      std::index_sequence<Is...>, std::initializer_list<T> v)
    : data{v.begin()[Is]...} {}

这是有效的，因为根据 [support.initlist.access] ，initializer_list的访问者为constexpr;它的迭代器类型是E const*，因此我们可以在编译时访问其数组的任何已定义成员。

请注意，如果您提供了太短的braced-init-list（例如v.size() < N），那么这将失败;在编译时，如果在常量表达式中使用，否则使用未定义的行为。这是一个解决方案，如果允许，默认构造T，否则抛出异常：

  constexpr static T too_short(std::true_type) { return {}; }
  T too_short(std::false_type) {
    throw std::invalid_argument("braced-init-list too short"); }
  template<std::size_t... Is> constexpr wrapper(
      std::index_sequence<Is...>, std::initializer_list<T> v)
    : data{v.size() > Is ? v.begin()[Is]
        : too_short(std::is_default_constructible<T>{})...} {}

如果您希望初始化在使用过短的braced-init-list调用时始终失败，只需将条件运算符的右侧分支替换为throw-expression：

  constexpr wrapper(std::initializer_list<T> v)
    : wrapper(std::make_index_sequence<N>{}, v.size() == N ? v
        : throw std::invalid_argument("braced-init-list incorrect length")) {}
private:
  template<std::size_t... Is> constexpr wrapper(
      std::index_sequence<Is...>, std::initializer_list<T> v)
    : data{v.begin()[Is]...} {}

除了在常量表达式中，可以在编译时检测到braced-init-list太短（或太长！），因为initializer_list隐藏了类型系统中的信息

Full example

使用std :: vector-like构造函数的C数组的Constexpr包装器

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