是否可以以编程方式初始化 constexpr std::array 成员

Question

假设我想编写一个结构体，它的成员 constexpr std::array 包含前 N 个 fib，其中 N 是模板参数。

类似这样的东西，但 vals 在编译时可用：

template <int N>
struct first_n_fibs {
    static_assert(N>0);
    static const std::array<int, N> vals;
    static std::array<int, N> init_fibs(){
        std::array<int,N> result;
        if (N==1) {
            return std::array<int,N>{1};
        } else {
            result[0]=1;
            result[1]=1;
            for(int i =2; i<N;++i) {
                result[i]=result[i-2]+result[i-1];
            }
        }
        return result;
    }
};

template<int N>
const std::array<int, N> first_n_fibs<N>::vals=init_fibs();


int main(){
    std::cout << first_n_fibs<2>::vals.back() << std::endl;
    std::cout << first_n_fibs<5>::vals.back() << std::endl;
    std::cout << first_n_fibs<6>::vals.back() << std::endl;
}

我怀疑没有解决方法，因为 std::array 构造函数不是 constexpr，所以如果有人知道任何涉及 C 数组或 boost 的解决方法，我会很高兴的。

Answer 1

你不需要什么特别的，constexpr这几天功能要求很宽松：

#include <iostream>
#include <array>

template <int N> constexpr std::array<int, N> first_n_fibs()
{
    std::array<int, N> ret{};
    ret[0] = 0;
    if (N == 1) return ret;
    ret[1] = 1;
    for (int i = 2; i < N; i++)
        ret[i] = ret[i-2] + ret[i-1];
    return ret;
}

int main()
{
    constexpr auto a = first_n_fibs<3>();
}

(try it live)

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std::array 构造函数不是 constexpr

显然它有no user-defined constructors at all，所以没有什么能阻止它的构造是constexpr。

Answer 2

你可以使用立即调用的 lambda：

struct foo {
    static constexpr auto arr = []{
        std::array<int, 6> a{};

        for (auto& e : a) {
            // stuff
        }

        return a;
    }();
};

但正如 HolyBlackCat 所说，std::array 是 constexpr 可构造的，因为它没有定义的构造函数，只有编译器定义的构造函数。

这里是live example at coliru