如何从嵌套 std::initializer_list 初始化二维 C 样式数组？

Question

我正在创建一个 Matrix<type, width, height> class，我希望能够使用 initializer_list 对其进行初始化，例如：

Matrix<int, 2, 2> mat = Matrix<int, 2, 2>{ {1,2},{3,4} };

矩阵是使用 T[height][width] 二维数组实现的。

为此，我尝试制作一个构造函数，例如：

Matrix(std::initializer_list< std::initializer_list<T>> input);

但是，我不知道如何从列表中填充数组。我试过了

• 使用 memcpy（内存损坏），

• std::copy（似乎无法从 std::initializer_list),

• 以及使用赋值运算符和()构造函数调用 （但二维数组不可赋值且 () 构造函数调用不 编译).

有没有其他方法，最好尽可能安全地做到这一点？

Answer 1

您应该为 Matrix(std::initializer_list</* here */> list); 提供准确的类型。 然后要填充数组，您需要遍历传递的列表并填充数组。 (See live online)

#include <initializer_list> // std::initializer_list

template<typename T, std::size_t R, std::size_t C>
class Matrix
{
    T mArray2D[R][C]{};

public:
    Matrix(const std::initializer_list<T[C]> list)
    //                                 ^^^^^ --> type of the row
    {
        auto iter{ list.begin() }; // returns pointer to T[C]
        for (std::size_t row{}; row < R; ++row)
        {
            const auto& rowElements{ *iter };
            for (std::size_t col{}; col < C; ++col)
            {
                mArray2D[row][col] = rowElements[col];
            }
            ++iter;
        }
    }
};

现在，在 main() 中，您可以使用初始化列表初始化 Matrix，如下所示：

Matrix<int, 2, 2> mat{ {1,2}, {3,4} };
// or
// Matrix<int, 2, 2> mat = { {1,2}, {3,4} };

---

如果你可以使用std::array, you could do the following. (See live online)

#include <iostream>
#include <array>            // std::array
#include <initializer_list> // std::initializer_list

template<typename T, std::size_t R, std::size_t C>
class Matrix
{
    using RowType = std::array<T, C>;
    T mArray2D[R][C]{};

public:
    Matrix(const std::initializer_list<RowType> list)
    {
        auto iter{ list.begin() };
        for (std::size_t row{}; row < R; ++row)
        {
            const RowType& rowElements{ *iter };
            for (std::size_t col{}; col < C; ++col)
            {
                mArray2D[row][col] = rowElements[col];
            }
            ++iter;
        }
    }
};

---

如果 class 中的多维数组可以是类型 T 的 std::array 的 std::array，您可以使用 std::copy as well. (See live online)

#include <iostream>
#include <array>            // std::array
#include <initializer_list> // std::initializer_list
#include <algorithm>        // std::copy

template<typename T, std::size_t R, std::size_t C>
class Matrix
{
    using RowType = std::array<T, C>;
    using Array2D = std::array<RowType, R>;
    Array2D mArray{ RowType{} }; // initialize the matrix

public:
    Matrix(const std::initializer_list<RowType> list)
    {
       std::copy(list.begin(), list.end(), mArray.begin());
    }
};