此“数组大小”模板功能如何工作？

Question

有人可以解释此代码的工作原理吗？我知道这段代码的目的是获取数组的长度，但是我不知道这段代码是如何工作的：template<typename T, int size>int GetArrLength(T(&)[size]){return size;}谢谢。

Answer 1

首先让我们剖析参数T(&)[size]。首先从内到外，从右到左，从括号组中读取声明：这是一个未命名的参数，是size对type类型的数组的引用T。

也就是说，它接受对任何数组的引用，其中数组的类型和大小是模板参数。

如果我们这样称呼它：

int a[10];

GetArrLength(a);

编译器将尝试推断模板参数。为了使参数类型与您要传递的参数相匹配，T必须为int并且size必须为10（使参数成为对10 ints 数组的引用）。

然后，您返回该大小，从而获得数组中元素的数量。

此代码有两个“问题”。首先，大小不能为负，因此使用带符号类型作为模板参数和返回类型没有意义。而是应使用无符号类型。最好是std::size_t：

template<typename T, std::size_t Size>

std::size_t GetArrLength(T(&)[Size]) { return size; }

第二个问题是，即使数组的大小是多少，此函数的结果也不是常量表达式。虽然在大多数情况下都可以，但是如果我们可以从中获得一个常量表达式，那就更好了。那就是您得到此解决方案的地方：

template <std::size_t N>

struct type_of_size

{

    typedef char type[N];

};

template <typename T, std::size_t Size>

typename type_of_size<Size>::type& sizeof_array_helper(T(&)[Size]);

#define sizeof_array(pArray) sizeof(sizeof_array_helper(pArray))

这样使用：

int a[10];

const std::size_t n = sizeof_array(a); // constant-expression!

它通过三件事起作用：第一是与上面相同的想法，模板参数将被填充以提供数组的大小。

第二部分是使用该信息来创建具有特定大小的类型，从而成为一个type_of_size辅助对象。该部分不是严格必需的，但我认为它使代码更易于阅读。A char[N]的大小N始终等于，因此我们可以滥用它来“存储”数组的大小……以类型本身的大小！

第三部分是使用来获得该大小sizeof。它实际上不评估任何东西，因此我们不需要为函数定义。它只是说：“如果要这样做，大小将是……”。大小是char数组中“存储”的大小。

Answer 2

您可以牺牲可读性来跳过最后一个版本中的样板代码，但是我将其写为@Matthew Flaschen和@BobAlmond的练习：) template <typename T, size_t size> char (&sizeof_array_helper( T (&)[size]))[size];-宏将保留原样。

Answer 3

使用C ++ 11时constexpr，“ return n;” 函数成为编译时间常数！template <typename T, size_t n> constexpr size_t array_size(const T (&)[n]) { return n; }