获取数组指针模板参数的大小

Question

我想知道是否可以自动推断作为模板参数传递的数组的大小，而无需（显式）传递其大小。

以下代码均在 g++ 4.8 和 clang++ 3.3 上编译无警告（使用 -std=c++11 -Wall）。

#include <iostream>

template<const int* arr>
struct array_container
{
    static constexpr int val = arr[1];
    array_container() {
        std::cout << val << std::endl;
    }
//  static constexpr int arr_size = ??;
};

constexpr int one[] = { 1 };
constexpr int two[] = { 1, 2 };

int main()
{
//  array_container<one> array_one;
    array_container<two> array_two;
//  (void) array_one;
    (void) array_two;
    return 0;
}

但是，如果我删除 main() 中的两个注释符号，我会得到两个编译器的越界错误。

现在，这很酷。尽管const int* arr 的类型是指针，但编译器不知何故知道数组的大小。有没有办法获得 arr 的大小，例如在array_container 中完成我的评论？

当然，你是不允许的

• 使用任何宏
• 将大小存储在 arr 中（例如，将 std::array 作为模板参数传递：constexpr std::array<int, 1> one = { 1 }，或在字符串中使用像 '\0' 这样的结束标记）
• 使用一个额外的模板参数来表示不能自动推断出的尺寸 (array_container<1, one> array_one)。

Answer 1

也许你想要的是来自<type_traits> C++11 标准库标头的std::extent 模板：

#include <iostream>
#include <type_traits>

constexpr int one[] = { 1 };
constexpr int two[] = { 1, 2 };

int main()
{
    std::cout << std::extent<decltype(one)>::value << std::endl;
    std::cout << std::extent<decltype(two)>::value << std::endl;

    return 0;
}

输出：

1
2

Answer 2

template<size_t size>
constexpr size_t arraySize ( const int ( &arrayRef ) [size] ) {
    return size;
}

int main(){

    int A[1];
    int B[2];

    cout << arraySize(A) << arraySize(B);

    return 0;
}

我相信你正在寻找这样的东西，使用数组引用。声明数组引用的语法有点像函数指针的语法。此函数模板接受名为 arrayRef 的数组引用，它可以防止数组到指针的衰减，以便保留有关数组大小的编译时信息。如您所见，模板参数对编译器是隐含的。请注意，这仅在可以在编译时推断出大小时才有效。有趣的是，这应该仍然可以在没有命名 arrayRef 的情况下工作。为了使上面的模板更有用，你也可以添加一个模板参数来推断数组的类型。为了清楚起见，我把它省略了。

Answer 3

可能不会，因为 SFINAE 只发生在即时上下文中，而该错误来自constexpr 中的 UB 导致编译时错误的要求，我认为这不是即时的。您可以尝试在 UB 上停止的递归 SFINAE，但即使它有效，您也必须检查标准并希望它不会改变（因为它相当晦涩和新）。

简单的方法是使用ise 的函数来推断数组大小，必须将其显式传递给类型，然后将其存储在auto 中。可能不是你想要的。

有一些建议允许从值参数中推导出类型参数，因此您可以等待这些建议。

不是一个可靠的答案，更多的是扩展评论，因此标记为社区 wiki。

Answer 4

确实有可能。我找到了使用 SFINAE 的解决方案。如果索引超出范围（本例中的第 3 行），它基本上会产生替换错误：

template<class C>
static yes& sfinae(typename val_to_type<
    decltype(*C::cont::data), *(C::cont::data + C::pos)>::type );
template<class C>
static no& sfinae(C );

完整的源代码在github。

只有两个缺点：

1. 你必须指定数组的类型（这是无法避免的）
2. 它仅适用于 g++ 4.8.1 和 clang 3.3。 g++ 对空字符串失败（带有编译器错误）。如果有人可以测试其他编译器，那将不胜感激。