为什么按值传递的数组上的 std::size 不起作用？

Question

为什么std::size() 不适用于按值传递的静态分配数组？

void print_elemTab(int tab[])
{
   // ...
   int size = std::size(tab); //error 
   // ...
}

void test_tab()
{
   const int    TAB_SIZE = 5;
   int          tab[TAB_SIZE] = {};
   // ...
   cout << std::size(tab) << std::endl; //print 5
   print_elemTab(tab);
   // ...
}

我正在打印尺寸，然后在子函数print_elemTab() 中传递tab，我再次使用std::size()。

我得到没有匹配函数错误，所以我想知道为什么std::size() 第一次在test_tab() 中起作用，而不是在print_elemTab() 中

我必须通过引用传递它吗？那么除了任意长度的数组，我该怎么做呢？

或者我是否因为我不知道的事情而不得不以另一种方式做到这一点？

Answer 1

表达式中使用的数组指示符被隐式转换（极少数例外，例如在sizeof 运算符中使用它们）为指向它们的第一个元素的指针。

所以在这次通话中

print_elemTab(tab);

参数表达式的类型为int *。

另一方面，具有数组类型的函数参数被编译器调整为指向数组元素类型的指针。

例如这些函数声明

void     print_elemTab(int tab[]);
void     print_elemTab(int tab[5]);
void     print_elemTab(int tab[100]);

声明同一个函数，等价于下面的声明

void     print_elemTab(int *tab);

尽管编译器会发出一条消息表明存在冗余声明，但您甚至不能在程序中包含所有这些声明。

因此，在函数中，您正在处理int * 类型的指针。而sizeof( int * ) 通常等于4 或8，具体取决于所使用的系统。

如果您有这样的声明，您应该更改它，指定第二个参数，该参数将保留传递数组中的元素数量，如

void     print_elemTab(int *tab, size_t n );

并且函数可以像这样调用

print_elemTab(tab, std::size( tab ) );

另一种方法是通过引用传递数组。在这种情况下，您应该声明一个模板函数，例如

template <size_t N>
void     print_elemTab( int ( &tab )[N] );

在函数中，您可以直接使用模板参数N 作为数组中元素的数量。或者您可以将相同的标准 C++ 函数 std::size 应用于数组。

或者可以使用第二个模板类型参数来更一般地声明函数，例如

template <typename T, size_t N>
void     print_elemTab( T ( &tab )[N] );

另一种方法是像这样声明函数

template <typename Container>
void     print_elemTab( Container &container );

在这种情况下，您也可以将标准函数std::size 应用于参数容器。

Answer 2

我必须通过引用传递它吗？所以我怎么做，但对于任何 任意长度的数组？

是的，通过引用传递它是一种选择。

template<std::size_t n>
void print_elemTab(int (&tab)[N]) // const int (&tab)[N], if the elements won't be modified
{
    std::cout << N << "\n"; // where you can directly get the size `N`
}

---

或者像下面这样简单的模板化函数

template<typename T>
void  print_elemTab(T& tab)// const T& tab, if the elements won't be modified
{
   const auto size = std::size(tab);
   std::cout << size << "\n";
}

---

另一种选择是将数组推断为其实际类型。在您的情况下，tab 的类型为 int[5]。如果您perfectly forward 通过模板函数，编译器可以推断出它的实际类型（而不是衰减到指针）。

#include <iostream>
#include <array>

template<typename T>
void  print_elemTab(T&& tab)
{
   const auto size = std::size(tab);  // now you can do std::size() on the int[size]
   std::cout << size << "\n";
}

Answer 3

是的，你必须通过引用传递它，因为它在传递给你的函数时会衰减为一个指针。为了使函数接受任何大小，我建议使用如下函数模板

#include <iostream>

template<size_t n>
void print_elemTab(int (&tab)[n])
{
    int size = std::size(tab);
    std::cout << size << "\n";// or just  std::cout << n; and ignore the previous line 
}
    
void test_tab() {
    const int TAB_SIZE = 5;
    int tab[TAB_SIZE] = {};
    std::cout << std::size(tab) << std::endl; //print 5
    print_elemTab(tab);
    
}
    
int main(){
    test_tab();
}