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C++:根据模板参数填充数组

fill arrays templates c++

phimuemue · 技术社区 · 14 年前

我有一个类模板(使用一个模板参数 length 类型 int )我们想引入一个静态数组。此数组的长度应为 长度 1 到 长度 .

目前代码如下:

template<int length>
class myClass{
    static int array[length];
};

然后我想写一行初始化数组

// of course, the line below does not work as intended.
template<int length> int myClass<length>::array[length]={1,2, ..., length};

(如何)实现这一点?

9 回复 | 直到 14 年前

adf88 14 年前

使用“静态构造函数”习惯用法。

#include <iostream>

template<int length>
class myClass {
public:
    typedef int ArrayType[length];

    static struct StaticData {
        ArrayType array;

        StaticData()
        {
            for (int i = 0; i < length; i++) array[i] = i;
        }
    }
    static_data;

    static ArrayType &array;
};

template<int length>
typename myClass<length>::StaticData myClass<length>::static_data;

template<int length>
typename myClass<length>::ArrayType &myClass<length>::array = myClass<length>::static_data.array;

int main(int argc, char** argv) {
    const int LEN = 5;
    for (int i = 0; i < LEN; i++) {
        std::cout << myClass<LEN>::array[i];
    }
}

Peter Alexander 14 年前

如果你用 std::tr1::array 但是,通过初始化函数结果,或者通过使用生成这些值的迭代器,您可以轻松地执行所需的操作。

fredoverflow 14 年前

template <size_t length>
class array_init_1_to_n
{
    int array[length];

public:

    array_init_1_to_n()
    {
        for (int i = 0; i < length; ++i)
        {
            array[i] = i + 1;
        }
    }

    operator int*()
    {
        return array;
    }

    operator const int*() const
    {
        return array;
    }
};

template<size_t length>
class myClass{
    static array_init_1_to_n<length> array;
};

Benoît photo_tom 14 年前

template<int length>
class myClass
{
  public:
    myClass()
    {
      static InitializeArray<length> initializeArray(&array);
    }
    template<int length>
    class InitializeArray
    {
    public:
      InitializeArray(int* array) 
      {
        for(int i = 0; i < length ; ++i)
        array[i] = i;
      }
    };
    static int array[length];
    static myClass instance;
};
template<int length> int myClass<length>::array[length];
template<int length> myClass myClass::instance;

tjm 14 年前

你不能用静态函数包装数组,比如,

template<int length>
class myClass {
    static int* myArray() {
        static bool initd = false;
        static int array[length];
        if(!initd) {
            for(int i=0; i<length; ++i) {
                array[i] = i+1;
            }
            initd = true;
        }
        return array;
    };
};

然后像这样访问它,

myClass<4>::myArray()[2] = 42;

initd 是静态的, if(!initd)

Johannes Schaub - litb 14 年前

我认为这只能在C++ 0x中工作。在C++ 03中,无论你做什么,最终都会得到一个动态初始化的数组,因此可能会有初始化顺序问题。下面的C++ 0x代码不会有这样的问题。

template<int...>
struct myArray;

template<int N, int ...Ns>
struct myArray<N, Ns...> : myArray<N-1, N, Ns...> { };

template<int ...Ns>
struct myArray<0, Ns...> {
    static int array[sizeof...(Ns)];
};

template<int ...Ns>
int myArray<0, Ns...>::array[sizeof...(Ns)] = { Ns... } ;

template<int length>
class myClass : myArray<length> {
    using myArray<length>::array;
};

Community Mike Causer 7 年前

将for循环嵌入到 static constructor

for(int i = 0; i < length; i++)
    array[i] = i + 1;

Philipp 14 年前

下面是一个使用Boost.MPL的示例:

#include <cstddef>
#include <iostream>

#include <boost/mpl/range_c.hpp>
#include <boost/mpl/string.hpp>

template<std::size_t length>
struct myClass {
  static const std::size_t Length = length;
  typedef typename boost::mpl::c_str< boost::mpl::range_c<std::size_t, 1, length + 1> > Array;
};

int main() {
  // check whether the array really contains the indented values
  typedef myClass<10> test;
  for (std::size_t i = 0; i < test::Length; ++i) {
    std::cout << test::Array::value[i] << std::endl;
  }
}

请注意,数组大于 length

blue scorpion 14 年前

您可以使用附加静态成员的显式模板实例化,该静态成员的构造函数负责填写条目:

template<int length>
class myClass{
public:
    static int array[length];

    typedef enum{LENGTH=length} size_;

    struct filler
    {
        filler(void)
        {
            for(int i=0;i<LENGTH;++i)
                array[i]=i+1;
        }
    };

    static filler fill_;
};

// of course, the line[s] below now do work as intended.
template<int length> 
int myClass<length>::array[length];

//static member definition
template<int length>
typename myClass<length>::filler myClass<length>::fill_;

//explicit template instantiation
template myClass<5>::filler myClass<5>::fill_;

int main(void)
{
    for(int i=0;i<myClass<5>::LENGTH;++i)
        cout<<myClass<5>::array[i]<<endl;

    return 0;
}

或者,由于上面Benoit已经展示了一个类似(可能更好)的解决方案,下面是一个模板递归版本,只是为了好玩:

//recursive version:
template<int length>
class myClass{
public:
    static int array[length];

    typedef enum{LENGTH=length} size_;

    static void do_fill(int* the_array)
    {
        the_array[LENGTH-1]=LENGTH;
        myClass<length-1>::do_fill(the_array);
    }

    struct filler
    {
        filler(void)
        {
            /*for(int i=0;i<LENGTH;++i)
                array[i]=i+1;*/
            do_fill(array);
        }
    };

    static filler fill_;
};

//explicit specialization to end the recursion
template<>
class myClass<1>{
public:
    static int array[1];

    typedef enum{LENGTH=1} size_;

    static void do_fill(int* the_array)
    {
        the_array[LENGTH-1]=LENGTH;
    }
};

//definition of the explicitly specialized version of the array
//to make the linker happy:
int myClass<1>::array[1];

// of course, the line below does not work as intended.
template<int length> 
int myClass<length>::array[length];

//static member definition
template<int length>
typename myClass<length>::filler myClass<length>::fill_;

//explicit template instantiation
template myClass<5>::filler myClass<5>::fill_;

int main(void)
{
    for(int i=0;i<myClass<5>::LENGTH;++i)
        cout<<myClass<5>::array[i]<<endl;

    return 0;
}

现在,不同的编译器支持不同级别的模板递归(而且这种技术是编译器昂贵的),所以,小心……“这里是龙”;—)

//explicit specialization to end the recursion
template<>
class myClass<1>{
public:
    typedef enum{LENGTH=1} size_;

    static void do_fill(int* the_array)
    {
        the_array[LENGTH-1]=LENGTH;
    }
};