模板类中的 C++ 静态常量数组初始化答案

【问题标题】：C++ static const array initialization in template class模板类中的 C++ 静态常量数组初始化
【发布时间】：2013-07-11 18:15:04
【问题描述】：

我有以下模板类：

template <unsigned N>
class XArray {
  static const int Xdata[N];
};

我想为我使用的每个XArray<N> 初始化静态常量数组，例如让XArray<N>::Xdata = {1, 2, 3, ..., N}。如何制作？

【问题讨论】：

这个link 应该有帮助
看来array 是一个不错的解决方案，谢谢

标签： c++ arrays templates static initialization

【解决方案1】：

你在你的类中声明了一个静态 const int 数组，所以你必须在类声明之外定义静态成员，就像这样：

template<unsigned N>
class XArray
{
public:
static const int array[N];
};
template<unsigned N>
const int XArray<N>::array[N] = {1,2,3,4,5};

但是你必须注意的是：当你使用这个模板时，你必须确保“N”大于你初始化数组的个数；

【讨论】：

但是我们可以使用 constexpr 函数来初始化具有从 1 到 N.., 的完整数字序列的静态数组吗？
我不这么认为。因为当你声明一个 const 成员时你必须给它一个初始化值，如果你想初始化一个 const 静态数组的每个元素，你必须使用 const_cast 来改变const 元素正常。

【解决方案2】：

您可以如下所示进行初始化。请参阅 inline cmets 了解我的解释。

template <unsigned N>
class XArray {
    private:
        static const int Xdata[N];
    public:
        //I added this for illustration purpose
        void print()
        {
            for (int i = 0; i < N; ++i)
            {
                std::cout << Xdata[i] << std::endl;
            }
        }
};

//you can initialize like this
//automatic size counting works with static arrays
//here I initialize with 3 elements
//make sure you don't use N < 3 anywhere
template <unsigned N>
const int XArray<N>::Xdata[] = {1,2,3};

int main(void)
{
    XArray<3> obj1; //N = 3: This is okay.
    XArray<8> obj2; //N > 3: This is okay. Remaining elements will be 0.
    XArray<2> obj3; //N < 3: This is also okay.
    obj1.print();
    obj2.print();
    obj3.print(); //but this will give compilation error

    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

编辑：

看来other question已经有人为你的问题提供了解决方案，答案和我的完全一样。

另外，对于更通用的答案，您可以查看this question 的答案。

代码

如果您不介意使用 C++11 功能，那么variadic templates 可能会派上用场：

template <unsigned ...Args>
struct XArrayData
{
    static const int Values[sizeof...(Args)];
};

template<unsigned N, unsigned ...Args>
struct _XArrayGenerator
{
    typedef typename _XArrayGenerator<N - 1, N, Args...>::Xdata Xdata;
};

template<unsigned ...Args>
struct _XArrayGenerator<1, Args...>
{
    typedef typename XArrayData<1, Args...> Xdata;
};

template<unsigned N>
struct XArray
{
    typedef typename _XArrayGenerator<N>::Xdata Xdata;
};

template <unsigned ...Args>
const int XArrayData<Args...>::Values[sizeof...(Args)] = { Args... };

说明

XArray模板结构将数组元素的数量作为模板参数（N）。编译时使用_XArrayGenerator生成N个连续数字的模板参数列表。它以数字N开头，然后递归使用自己，直到达到1。此时，模板参数列表如下所示：

1, 2, ..., N

最后要做的就是将这些参数传递给XArrayData。代码的最后一行（实际数组的定义）使用参数来初始化数组。

用法

for (int i = 0; i < 3; ++i)
    cout << XArray<3>::Xdata::Values[i] << endl;

输出：

1
2
3

【讨论】：