编译时检查是否填充了所有数组值答案

【问题标题】：Compile-time check that all array values are filled编译时检查是否填充了所有数组值
【发布时间】：2016-10-06 08:39:47
【问题描述】：

这个：

constexpr const std::array<int, 3> {{
  0,
  1
}};

编译正常。

但是如何（在编译时）检查整个数组是否已填充？可能是一些static_assert？

【问题讨论】：

“填充”是什么意思？你的意思是初始化？
@TartanLlama 是的，已初始化。检查程序员在改变大小后没有忘记添加一个值。
没有办法测试一个对象是否已经初始化，但我认为剩余的元素是值初始化的（即在你的情况下为零）。（换句话说，它就像一个普通数组。）
是的，除非您需要编写一个包装函数来为您创建数组；事后你无法判断。

标签： c++ compile-time static-assert

【解决方案1】：

您可以编写一个包装器来为您生成数组并进行检查：

template <typename T, std::size_t N, typename... Ts>
std::array<T, N> make_array (Ts&&... ts) {
    static_assert(N == sizeof...(Ts), "Must supply N arguments");
    return {{ std::forward<Ts>(ts)... }};   
}

但是使用该函数，您也可以从参数中推断出数组的大小：

template <typename T, typename... Ts>
std::array<T, sizeof...(Ts)> make_array (Ts&&... ts) {
    return {{ std::forward<Ts>(ts)... }};   
}

【讨论】：

TartanLlama，为什么我不能使它成为 constexpr？ Clang 3.8.1 说 non-constexpr function 'forward<int>' cannot be used in a constant expression return {{ std::forward<Ts>(ts)... }}; ?
@vladon std::forward 在 c++11 中不是 constexpr（参见 here）。如果您只是要使用内置类型或小型类型，则可以只通过值传递，或者通过 const ref 传递。或者，您可以编写一个 constexpr 转发函数。
@vladon 嗯，你能发布一个例子吗？ This 似乎工作正常。
抱歉，这是我的错，不知怎的，我使用带有 clang 的旧 libcxx，其中 std::forward 不是 constexpr :(

【解决方案2】：

作为对 TartanLlama 答案的增强，我会将初始化例程包装到另一个宏中，以提供创建正确文档和更好可读性的可能性（因为操作提到这是对其他程序员的安全检查）。

template <typename T, T ...ts>
struct ArrayInitializer { 
    const std::array<T, sizeof...(ts)> ARRAY = {{ ts... }}; 
};

/*
 * @document me
 */
#define MAKE_ARRAY(name, ...) \
    constexpr const auto name = ArrayInitializer<int,  ##__VA_ARGS__ >().ARRAY;

// Create array with x elements    
MAKE_ARRAY(arrayName, 1, 2, 3, 4);

【讨论】：

这比auto arrayName = make_array(1,2,3,4); 好多少？（特别是 ##__VA_ARGS__ 没有受到标准的祝福。）
初始化完成的方式是没有问题的，因为这两种方法都只在编译时使用并且服务于相同的目的，我的意思是为使用的其他程序员提供一个可读的接口数组，尤其是在使用 doxygen 等解析源时...
事实上 VA_ARGS 是标准的一部分。引用 Wikipedia (en.wikipedia.org/wiki/Variadic_macro)：“变量参数宏于 1999 年在 C 语言标准的 ISO/IEC 9899:1999 (C99) 修订版中引入，并于 2011 年在 ISO/IEC 14882:2011 (C++11) 中引入) C++ 语言标准的修订版。”
是的，我知道__VA_ARGS__ 是标准的一部分——它前面是非标准的##（预处理器标记粘贴运算符）（尽管是一个常见的扩展）。跨度>
为此使用宏似乎非常丑陋且没有必要。其中哪一部分比我的答案更具可读性和可记录性？即使您一生中从未编写过模板，auto arr = make_array<int>(1,2,3); 对我来说似乎也是一种自我记录。