Question

std::array唯一且非常不方便的警告是，它无法从内置C数组的初始化列表中推断出它的大小，它的大小必须作为模板传递。

是否可以使用C++11 initializer_list实现类似std :: array的容器（内置C数组的薄包装器）？

我问，因为与std :: array不同，它会自动从初始化列表中推断出数组的大小，这样更方便。例如：

// il_array is the hypothetical container
// automatically deduces its size from the initalizer list 
il_array <int> myarr = {2, 4, 6, 7, 8};

如果没有提供初始化列表，我们还希望提供一个构造函数来指定大小。例如：

// construct a fixed size array of size 10
il_array <int> myarr2 (10);

这也使容器与其他标准容器更加一致，例如vector，deque和list。

据我所知，它不可能作为包裹的C阵列，例如T elems [size]，必须具有常量大小，而initializer_list的size（）成员函数不是常量。

另外，我想知道是否有可能使用可变参数模板实现这样的容器，尽管从我读过的内容我认为不可能。

Answer 1

我觉得你在这里运气不好。 std :: array的最大优点是它是一个POD，可以静态初始化。

如果你有一个带有构造函数的容器采用std :: initializer_list，则必须复制这些值（除非它只是对初始化程序的常量引用，这不是很有用）。

Answer 2

是否可以使用C ++ 0x initializer_list实现类似std :: array的容器（内置C数组的薄包装器）？

~~是，好吧，只要你愿意作弊。~~正如Mooing Duck指出的那样，不，甚至不作弊，unless the compiler implementors let you。虽然，仍然可以足够接近 - 可以使用初始化程序列表和包装程序隐藏的静态数组。

这是我为个人工具箱编写的一些代码。关键是完全忽略大小，即使对于数组，也要让提供者容器处理它;在这种情况下，initializer_list可以通过std::distance提供大小，从而避免客户端大小明确（我刚刚发明的一个术语，似乎）。

既然是“任何人都可以提出它”的代码，那么就不会向公众提供“回复”的问题;事实上，我从一个专家那里得到了这个想法，他在Freenode的##c++频道上不记得了，所以我想这是对他们的认可：

* 修改 * ED：

template <typename T> struct carray {
    // typedefs for iterator. The best seems to be to use std::iterator<std::random_iterator_tag,T,int> here
    ...

    template <size_t N> 
    explicit carray (T (&arr)[N]) 
    : ax(arr), sx(N) {}

    // note the linked article. 
    // This works *only* if the compiler implementor lets you. 
    carray (std::initializer_list<T> X) 
    : ax (X.begin()), sx(std::distance(X.begin(),X.end()) {}

    // YMMV about the rest of the "rule of N":
    // no copy constructor needed -- trivial
    // no destructor needed -- data outscopes the wrapper
    // no assignment operator needed -- trivial

    // container functions, like begin(), end(), size()...

    private:
    T* ax;
    size_t const sx;
};

C ++ 0x模式中的用法和声明非常简单（仅在Fedora 15中使用GCC 4.6进行测试），但它适用于上面外部链接中提到的注意事项，因此它显然是未定义的行为：

using lpp::carray;
carray<short const> CS = {1, -7, 4, 188};

但是，我没有看到为什么编译器实现者不会将积分的initializer_list实现为静态数组。你的电话。

不仅它的工作方式如此，只要您能够在C ++ 0x之前的模式中#ifdef初始化构造函数，您实际上可以在前C ++ 0x中使用它;虽然将需要将数据数组预先声明为其自己的变量，但它是最接近原始意图的恕我直言（并且它具有可用且不会导致例如：范围问题的优点）。（也使用上面的编译器，加上Debian Wheezy的GCC测试）：

using lpp::carray;
short data[]= {1, -7, 4, 188};
carray<short const> CS (data);

有！没有“尺寸”参数任何地方！

如果没有提供初始化列表，我们还希望提供一个构造函数来指定大小。

抱歉，这是我没有想要实施的一项功能。问题是如何从外部源（可能是分配器）“静态地”分配内存。假设它可以通过辅助函子allocate以某种方式完成，那么构造函数将是这样的：

explicit carray (size_t N)
: ax(allocate(N)), sx(N) {}

我希望这段代码有所帮助，因为我看到这个问题或多或少已经过去了。

Answer 3

这个怎么样？我使用std::tuple而不是initializer_list，因为在编译时可以使用元组参数的数量。下面的tuple_array类继承自std::array并添加了一个模板化构造函数，该构造函数用于std::tuple。使用元程序Assign将元组的内容复制到基础数组存储，该元程序在编译时简单地从N向下迭代到0。最后，make_tuple_array函数接受任意数量的参数并构造tuple_array。假设第一个参数的类型是数组的元素类型。好的编译器应该使用RVO消除额外的副本。该程序适用于带有RVO的g ++ 4.4.4和4.6.1。

#include <array>
#include <tuple>
#include <iostream>

template <size_t I, typename Array, typename Tuple>
struct Assign
{
  static void execute(Array &a, Tuple const & tuple)
  {
    a[I] = std::get<I>(tuple);
    Assign<I-1, Array, Tuple>::execute(a, tuple);
  }
};

template <typename Array, typename Tuple>
struct Assign <0, Array, Tuple>
{
  static void execute(Array &a, Tuple const & tuple)
  {
    a[0] = std::get<0>(tuple);
  }
};

template <class T, size_t N>
class tuple_array : public std::array<T, N>
{
    typedef std::array<T, N> Super;

  public:

    template<typename Tuple>
    tuple_array(Tuple const & tuple)
      : Super()
    {
      Assign<std::tuple_size<Tuple>::value-1, Super, Tuple>::execute(*this, tuple);
    }
};

template <typename... Args>
tuple_array<typename std::tuple_element<0, std::tuple<Args...>>::type, sizeof...(Args)>
make_tuple_array(Args&&... args)
{
  typedef typename std::tuple_element<0, std::tuple<Args...>>::type ArgType;
  typedef tuple_array<ArgType, sizeof...(Args)> TupleArray;
  return TupleArray(std::tuple<Args...>(std::forward<Args>(args)...));
}

int main(void)
{
  auto array = make_tuple_array(10, 20, 30, 40, 50);
  for(size_t i = 0;i < array.size(); ++i)
  {
    std::cout << array[i] << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  return 0;
}

Answer 4

我认为这个问题非常简单。您需要一个大小与initializer_list一样大小的类型，并使用它来初始化。

// il_array is the hypothetical container
// automatically deduces its size from the initalizer list 
il_array <int> myarr = {2, 4, 6, 7, 8};

试试这个：

// il_array is the hypothetical container
// automatically deduces its size from the initalizer list 
std::initalizer_list<int> myarr = {2, 4, 6, 7, 8};

这会复制吗？在最技术意义上......是的。但是，专门复制初始化程序列表不会复制其内容。所以这只需要几个指针副本。此外，任何值得使用的C ++编译器都会将此副本遗漏为任何内容。

所以你有它：一个大小已知的数组（通过std::initializer_list::size）。这里的限制是：

编译时无法使用该大小。
数组不可变。
std::initializer_list非常简陋。它甚至没有operator []。

第三个可能是最烦人的。但它也很容易纠正：

template<typename E> class init_array
{
public:
  typedef std::initializer_list<E>::value_type value_type;
  typedef std::initializer_list<E>::reference reference;
  typedef std::initializer_list<E>::const_reference const_reference;
  typedef std::initializer_list<E>::size_type size_type;

  typedef std::initializer_list<E>::iterator iterator;
  typedef std::initializer_list<E>::const_iterator const_iterator;

  init_array(const std::initializer_list<E> &init_list) : m_il(init_list) {}

  init_array() noexcept {}

  size_t size() const noexcept {return m_il.size();}
  const E* begin() const noexcept {return m_il.begin();}
  const E* end() const noexcept {return m_il.end();}

  const E& operator[](size_type n) {return *(m_il.begin() + n);} 
private:
  std::initializer_list m_il;
};

有;问题解决了。初始化列表构造函数确保您可以直接从初始化列表创建一个。虽然副本不能再被删除，但它仍然只是复制一对指针。

使用C ++ 11 initializer_list实现类似std :: array的容器

4 个答案: