如何将模板应用于多个`std::array`？答案

【问题标题】：How to apply templates to multiple `std::array`s?如何将模板应用于多个`std::array`？
【发布时间】：2021-05-17 08:48:58
【问题描述】：

我有一组集合，其中所有大小在编译时都是已知的并且不会更改，我想将其传递给函数。

类似于：

void someFunction(
    std::tuple<std::array<float,SIZE1>,std::array<float,SIZE2>,std::array<float,SIZE3>> sets
) { 
    //...
}

内部std:arrays 的数量是可变的，std::arrays 的所有大小都是可变的。

现在，我不知道从哪里开始解决这个问题，非常感谢任何帮助。

【问题讨论】：

您是否打算将someFunction 用作模板函数？你真的打算让这个元组按值传递吗？
@SamVarshavchik 我将需要遍历集合，因此std::tuple 并不理想，std::array 将是首选，但我不确定这是否可能。它更有可能通过引用传递。

标签： c++ arrays templates

【解决方案1】：

通常，您会为此使用可变参数模板：

template<std::size_t... sizes>
void someFunction(std::tuple<std::array<float,sizes>...> sets) { 
    // ...
}

... 将为元组内的所有大小扩展 std::array<float,sizes>

【讨论】：

【解决方案2】：

一个更通用的解决方案，也适用于旧标准是接受任何类型：

template<class T>
void someFunction(const T& sets)

由于您似乎在传递可能很大的数组，因此建议使用间接。

【讨论】：

【解决方案3】：

您澄清说您更喜欢使用单独的参数。使用单个元组与离散参数之间的区别并没有那么大。以下解决方案至少需要参数，并强制所有参数为相同大小的std::arrays：

#include <tuple>
#include <array>
#include <type_traits>
#include <cstdlib>

template<size_t i,
     typename ...T,
     typename=std::enable_if_t<std::conjunction_v<
                   std::is_same<T, std::array<float, i>>...>>
     >
void someFunction(const std::array<float, i> &first,
          const T &...others)
{
}

void foo()
{
    someFunction(std::array<float, 5>{}); // OK.

    someFunction(std::array<float, 5>{},
             std::array<float, 5>{}); // OK.

    someFunction(std::array<float, 5>{},
             std::array<float, 10>{}); // ERROR.
}

一些特征是 C++17 和更高版本，但可以在 C++11 和 C++14 中轻松地重新实现。

【讨论】：

该函数将采用大量其他参数，最好将这些集合包含在 1 个参数中。数组还需要能够在大小上有所不同。抱歉在这里没有像我应该做的那样具体（我还在胡闹），对此感到抱歉。
没问题，这是一个很好的心理练习——设计一种在编译时强制所有数组大小相同的方法。