带有序列的静态（成员）数组的优雅初始化答案

【问题标题】：Elegant initialization of static (member) array with a sequence带有序列的静态（成员）数组的优雅初始化
【发布时间】：2017-02-17 13:34:01
【问题描述】：

我想用预定的顺序初始化一个 big 静态（可能是常量）数组。在这种特殊情况下，它将是一个正弦表，包含一个数字化的正弦波。

现在，我知道您可以使用以下方法初始化数组：

#define TABLE_SIZE 2000
static float table[TABLE_SIZE] = { 0 , 0.124 , 0.245 , ...  }

我需要做的就是生成所有正弦值并将它们粘贴到里面，但在我看来这非常丑陋。

是否有 预处理器 指令或 lambda 函数或用于此目的的东西？

如果做不到这一点，只是在程序开始时计算所有值并将它们分配给静态数组的解决方案？

编辑：

感谢 TemplateRex 来自 c++11: Create 0 to N constexpr array in c++ 的回答，我有一个可行的解决方案：

#define TABLE_SIZE 2000    
template<class Function, std::size_t... Indices>
    constexpr auto make_array_helper(Function f, std::index_sequence<Indices...>) 
-> std::array<typename std::result_of<Function(std::size_t)>::type, sizeof...(Indices)> 
{
    return {{ f(Indices)... }};
}

template<int N, class Function>
constexpr auto make_array(Function f)
-> std::array<typename std::result_of<Function(std::size_t)>::type, N> 
{
    return make_array_helper(f, std::make_index_sequence<N>{});    
}

constexpr float fun(double x) { return (float)sin(((double)x / (double)TABLE_SIZE) * M_PI * 2.0); }

static constexpr auto sinetable = make_array<TABLE_SIZE>(fun);

不幸的是，我在将其集成到课程中时遇到了困难。出现错误：sinetable::make_array is used before its definition，我猜是因为静态成员是在静态方法之前定义的。或者可能与 constexpr 内联有关。

【问题讨论】：

你可以使用 C++11 中的constexpr 吗？
看看我的老答案 :) stackoverflow.com/questions/35389493/…。纯粹的丑陋！只需定义 2000 个宏就可以了。
You have 2x return in fun body :) 我仍然认为这是一个 hack，float[N] 与 std::array<float, N> 不同 :(

标签： c++ arrays static initialization c-preprocessor

【解决方案1】：

您正在寻找的是 C++11 的 constexpr，但您需要模板的递归。

c++11: Create 0 to N constexpr array in c++

http://fendrich.se/blog/2012/11/22/compile-time-loops-in-c-plus-plus-11-with-trampolines-and-exponential-recursion/

但是，C++ 的标准数学函数是非 constexpr，因此无论如何您都无法使用它们，因此您最好还是按照惯例在某个地方对其进行初始化。

【讨论】：

你知道浮点数不能作为模板non-type参数对吧？
嗯？你的意思是？我认为这里更大的问题是 std::math 都不是非 constexpr
第一个链接的第二个答案有我想要的。复制粘贴提供了工作结果，但我将不得不研究这种难以理解的模板向导数天。谢谢！
@SirMate 借助此链接，您可以使用正弦值进行浮点数组初始化吗？ :)
是的，虽然我无法将其集成到一个类中，但来自第一个链接的 TemplateRex 的答案适用于我的情况，只需进行最少的修改。

【解决方案2】：

如果您无法使用我不知道的模板技术来实现初始化，这里是另一种更丑陋的方法：

您只需定义 2001 宏：

#include <cmath>

#define TABLE_SIZE 2000

#define SINE0 0.0f                          
#define SINE1 SINE0 ,std::sin( 1.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )
#define SINE2 SINE1 ,std::sin( 2.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )
#define SINE3 SINE2 ,std::sin( 3.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )
//...

//...
#define SINE1998 SINE1997 ,std::sin( 1998.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )
#define SINE1999 SINE1998 ,std::sin( 1999.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )
#define SINE2000 SINE1999 ,std::sin( 2000.0f * M_PI / ( 2 * TABLE_SIZE) )

#define ALL_2001_SINES SINE2000

就这样使用吧：

#include <iostream>

#include "file_with_macros.hpp" // contains above macros and includes <cmath>

static float const table[TABLE_SIZE+1] = {ALL_2001_SINES}; // + 1 because of inclusion of 
                                                           // both borders 0.0f and M_PI/2

int main()
{
    for(int i=0; i<TABLE_SIZE+1; ++i)
        std::cout << table[i] << ", ";
}

Demo

如果您只想要 91 个值（每个度数），那么您可以将 TABLE_SIZE 更改为 90，并将宏 SINE91 删除为 SINE2000，并将宏 ALL_91_SINES 定义为 SINE_90。

【讨论】：