通过C ++ Variadic模板通过类构造函数传递数组

Question

我想使用新的 C++ 范例对一个小型数学库进行现代化改造（我有一个 C++17 编译器）。具体来说，我需要通过构造函数将一个数组传递给一个类。

这是我使用的“经典”旧方式。有效

class Vector {
public:
    long double* elements;
public:
    Vector(int size, long double *array) {
        elements = new long double[size];
        for(int i = 0; i < size; i++) {
            elements[i] = array[i];
        }
    };

    virtual ~Vector() {
        delete []elements;
    }

};

int main() {
    long double array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
    Vector vector = Vector(10, array);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        std::cout << vector.elements[i] << std::endl;
    }

    return 0;
}

所以，我尝试用我对可变参数模板和参数包的理解来更改 Vector 类。它不起作用

class Vector {

public:
    long double* elements;
public:
    template<typename... Args>
    Vector(Args... args){
        constexpr int size = sizeof...(Args);
        elements = new long double[size]{args...};
    }
};

int main() {
    long double array[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0};
    Vector vector = Vector(array);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        std::cout << vector.elements[i] << std::endl;
    }

    return 0;
}

编译器返回的错误是

错误：初始化时无法将“long double*”转换为“long double”

    elements = new long double[size]{args...};

我做错了什么？ 此外，我想知道是否可以在 main 方法和 Vector 类中使用 std::array 而不是原始数组。

Answer 1

传递一个像可变参数模板这样的数组不是解决方案。可变参数模板用于将 N 个参数传递给类/函数。然而你只传递了一个参数！

我建议你去

我建议你使用数组引用，它在所有 C++ 版本中都可用：

class Vector {
public:
    long double* elements;
public:
    template<std::size_t size>
    Vector(long double (&array)[size]) {
        elements = new long double[size];
        for(int i = 0; i < size; i++) {
            elements[i] = array[i];
        }
    };

    virtual ~Vector() {
        delete []elements;
    }
};

顺便说一句，如果可以，请使用矢量。我非常怀疑这个自定义向量类是否与std::vector 一样高效（没有几何增长或优化的复制和移动）

Answer 2

我不确定这是否能回答您的问题，但我会给您一个一般性建议： 我猜您想将自己的逻辑封装到向量中。 标准库向量非常先进，您应该使用它，而不是浪费时间编写自己的低级代码。你可以更专注于你需要的逻辑。

您可以定义自己的向量，并且仍然使用 std::vector 的优势来构造您的 Vector 对象。 例如继承：

template<typename T>
class Vector : public std::vector<int>
{
   // here comes the implementation of your interface.
}

或作文：

template<typename T>
class Vector {
private:
    std::vector<T> elems;
}

在组合的情况下，你必须定义你需要的构造函数。

在这两种情况下，您都可以使用自己的 Vector，如下所示：

Vector<double> vec1(10);         // construct vector with 10 double's each = 0
Vector<double> vec2(10, 5);      // construct vector with 10 double's each = 5
Vector<double> vec3{1,2,3,4};    // using initializer list
Vector<double> vec4(somecontainer.begin(), somecontainer.end());   // construct vector by copying elemts from some other container 

等等

正如您在 std::vector 中看到的那样，您将获得构建自己的 Vector 对象所需的所有好处。

Answer 3

根据你的定义

 template<typename... Args> Vector(Args... args);

你想以这种方式使用这个构造函数：

 Vector vector = Vector(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0);

如果您将构造函数的定义修改为：

template<typename... Args>
Vector(Args... args){
    constexpr int size = sizeof...(Args);
    elements = new long double[size]{static_cast<long double>(args)...};
}

请注意，这种用法不是好的做法，您应该正常使用std 容器并避免使用new 运算符。