使用全局 std::array 引用作为模板参数时如何简化参数？答案

【问题标题】：How to simply the parameters when using a global std::array reference as a template parameter?使用全局 std::array 引用作为模板参数时如何简化参数？
【发布时间】：2019-12-21 11:32:43
【问题描述】：

这适用于 C++17：

template <std::size_t N, const std::array<int, N> & ARRAY> class Foo {};

constexpr std::array<int, 3> A{1, 2, 3};

void bar()
{
    Foo<3, A> foo_a;
}

那么有没有办法避免在Foo的模板参数中写入N呢？因为我们可以很容易地从ARRAY.size() 知道它。我试过了，但失败了：

template <template <size_t N> const std::array<int, N> & ARRAY> Foo {}; // Error.

【问题讨论】：

标签： c++ templates c++17 constexpr template-argument-deduction

【解决方案1】：

您无需指定引用的确切类型。您可以使用占位符：

#include<array>

template <auto& ARRAY> class Foo {
    static constexpr auto N = ARRAY.size();
};

constexpr std::array<int, 3> A{1, 2, 3};

void bar()
{
    Foo<A> foo_a;
}

如果你想在模板参数不是对std::array<int, ...>的引用时得到一个错误，你可以写一个类型特征告诉你类型是否是std::array的实例化并检查value_type：

#include<array>
#include<type_traits>

template<typename>
struct is_std_array : std::false_type {};

template<typename T, std::size_t N>
struct is_std_array<std::array<T, N>> : std::true_type {};

template<typename T>
inline constexpr auto is_std_array_v = is_std_array<T>::value;

// std::remove_cvref_t will be part of C++20
template<typename T>
using remove_cvref_t = std::remove_cv_t<std::remove_reference_t<T>>;

template<auto& ARRAY>
class Foo {
    using ARRAY_type = remove_cvref_t<decltype(ARRAY)>;

    static_assert(is_std_array_v<ARRAY_type>,
        "Foo requires reference to std::array of int as template argument!");
    static_assert(std::is_same_v<typename ARRAY_type::value_type, int>,
        "Foo requires reference to std::array of int as template argument!");

    constexpr static auto N = ARRAY.size();
};

constexpr std::array<int, 3> A{1, 2, 3};
constexpr std::array<long, 3> B{1, 2, 3};
constexpr int C = 5;

void bar()
{
    Foo<A> foo_a;
    // Foo<B> foo_b; // Will give static_assert error message
    // Foo<C> foo_c; // Will give static_assert error message
}

在 C++20 中会有一些概念，这将允许您编写一个概念来测试我现在使用 static_asserts 测试的属性，您将能够使用该概念来代替 auto在模板参数中。

【讨论】：

【解决方案2】：

通过偏特化的可能解决方案

template <auto const &>
class Foo;

template <std::size_t N, std::array<int, N> const & ARRAY>
class Foo<ARRAY>
 { };

所以你可以写

constexpr std::array<int, 3> A{1, 2, 3};

int main ()
 {
    Foo<A> foo_a;
 }

【讨论】：