在数组声明中使用常量结构成员

Question

我正在编写一个小型玩具项目（数据结构），其中我有一组常量，我想将它们捆绑在一个匿名结构中，该结构位于主类中。这个类使用一些常量来声明静态数组的大小。 它看起来有点像这样：

template< class T, size_t K >
class Tree {
    static struct {
        size_t const min_keys{ K };
        size_t const max_keys{ 2*K };
        ...
    } const constants;
    ...
};

K是模板参数，struct的所有成员都是const。但是，编译器（我使用的是 g++ 5.1）在声明静态数组时会报错。

bpt.h:34:34: error: size of array is not an integral constant-expression
     T keys[constants.max_keys];

这让我很困惑——一切都是const。我只是想清理我的常量，像这样捆绑它们看起来既理想又有趣。使用枚举类也很好，但是由于该类还需要与这些常量进行比较，所以这是不可能的。现在我正在使用一个确实有效的匿名枚举，但这激起了我的好奇心。

这是为什么？这是一个坏主意吗？我对 C++ 很陌生——我很高兴看到替代品。

Answer 1

以下代码有效：

#include <cstddef>
#include <iostream>

template <typename T, std::size_t K>
struct Tree {
    static constexpr struct {
    //     ^^^^^^^^^
        std::size_t const min_keys{ K };
        std::size_t const max_keys{ 2*K };
    } constants {};
    //         ^^^
};

示例用法：

int main()
{
    int foo[Tree<int, 20>::constants.min_keys] = {1, 2};
}

关键是让Tree::constants 成为constexpr 静态数据成员，这意味着它的成员是常量表达式，可以用作数组大小。注意：

• 静态 constexpr 成员需要初始化器，因此需要 {}（或者我们可以将 {K, 2 * K} 放在此处并省略大括号或等号初始化器）。

• 只要您不直接使用静态 constexpr 成员，就不需要定义它（例如，不要尝试计算 &Tree<int, 3>::constants）。这很方便。