Type-dependent 模板函数中的常量

Question

我想要一个模板化函数中的静态数组，其长度取决于函数专门化的类型。我的第一次尝试是：

Header:

template<typename T>
struct Length {
    const static size_t len;
};

template<typename T>
void func(){
  static T vars[Length<T>::len]; // len not const. according to compiler!
  // ...
}

源文件：

template<> const size_t Length<double>::len = 2;
template<> const size_t Length<float>::len = 1;
// ...

但是，g++ 没有编译它并抱怨

error: storage size of ‘vars’ isn’t constant

那么，这里到底有什么问题呢？我知道 fixed-length 数组的大小需要是一个常量并且在编译时已知，但这里似乎就是这种情况。当我写

const size_t len = 2;

void func(){
    static double vars[len];
}

编译没有问题。

问题：

代码有什么问题，有哪些替代方案可以实现所需的行为？我不想在运行时分配内存...

Answer 1

要将 const 变量视为 compile-time 常量（形式上，常量表达式），其值必须在使用时可用.这意味着专门的定义必须转到 header 文件。

如果像您那样仅对成员进行专业化处理，我相信会给您一个 multiple-definition 错误。专门化整个 class 模板并保持静态成员定义内联应该没问题：

template<typename T>
struct Length;

template <>
struct Length<double>
{
  static const size_t len = 2;
};

附带说明一下，您的程序最初是无效的：必须在使用前声明显式特化。这意味着您必须至少声明 len 在 header 中（或您打算使用它的任何地方）的专业化。

Answer 2

下面的代码用 g++ 4.6.3 编译对我来说很好，并产生输出

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array.cpp:

#include <cstddef>
#include <iostream>

template<typename T>
struct Length {
    const static size_t len;
};

template<typename T>
void func(){
  static T vars[Length<T>::len]; 
  std::cout << (sizeof(vars) / sizeof(*vars)) << std::endl;
}

template<> const size_t Length<double>::len = 2;
template<> const size_t Length<float>::len = 1;

int main(){
  func<double>();
  func<float>();
}

$ make array
g++     array.cpp   -o array
$ ./array 
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Type-dependent 模板函数中的常量

Type-dependent constant in template function

c++

arrays

templates

template-specialization