数组衰减到模板中的指针

Question

请考虑以下代码：

#include <iostream>

template<typename T>
void f(T x) {
    std::cout << sizeof(T) << '\n';
}

int main()
{
    int array[27];
    f(array);
    f<decltype(array)>(array);
}

编者注： 原代码使用typeof(array)，但这是一个 GCC 扩展。

这将打印出来

8 (or 4)
108

在第一种情况下，数组显然衰减为指针，T 变为int*。在第二种情况下，T 被强制为int[27]。 是否定义了衰减/替换实现的顺序？有没有更优雅的方式强制类型为int[27]？除了使用 std::vector 吗？

Answer 1

使用参数的引用类型

template<typename T> void f(const T& x) 
{
  std::cout << sizeof(T);
}

在这种情况下，数组类型不会衰减。

同样，如果您将模板 agument T 明确指定为数组引用类型，您也可以防止原始版本的 f 衰减

f<int (&)[27]>(array);

在您的原始代码示例中，强制参数 T 具有数组类型（即非引用数组类型，通过使用 typeof 或通过显式指定类型）不会阻止数组类型衰减。虽然T 本身代表数组类型（如您所见），但参数x 仍将被声明为指针，sizeof x 仍将计算为指针大小。

Answer 2

这段代码的行为由 C++14 [temp.deduct.call] 解释：

从函数调用中推导出模板参数

模板参数推导是通过将每个函数模板参数类型（称为P）与调用的相应参数类型（称为A）进行比较来完成的，如下所述

然后在下面：

如果P 不是引用类型：

• 如果A是数组类型，则使用数组到指针标准转换（4.2）产生的指针类型代替A进行类型推导；

对于电话f(array);，我们有A = int[27]。 A 是一个数组类型。所以根据最后一个要点，推导出的类型T 是int *。

我们可以从限定符“如果P 不是引用类型”中看到，可以通过将P 设为引用类型来避免这种行为。代码：

template<typename T, size_t N>
void f(T (&x)[N])

符号P表示T(&)[N]，是一个引用类型；事实证明，这里没有应用任何转换。将T推导出为int，x的类型为int(&)[N]。

---

请注意，这仅适用于从参数推导出类型的函数模板。该行为由明确提供的函数模板参数和类模板的规范的单独部分涵盖。

Answer 3

您还可以使用以下模板：

template <typename T, std::size_t N>
inline std::size_t number_of_elements(T (&ary)[N]) {
    return N;
}

如果函数用于非数组类型，这个小技巧会导致编译错误。

Answer 4

根据您的用例，您可以解决using references：

template<typename T>
void f(const T& x) {
    std::cout << sizeof(T);
}

char a[27];
f(a);

根据需要打印27。