C++ 如何在 class 构造函数中实例化 std::array？

Question

我想要一个大容器（特别是 std::array），其大小我在编译时知道，但我可以从构造函数中指定。

我已经能够完成第一部分：即 std::array，其大小在编译时指定。示意图：

// hpp
constexpr int my_size = 100;
class C
{
    std::array<int, my_size> data;
}
// main
c = C()

现在我想做同样的事情，但是将 std::array 传递给 class 构造函数，可能作为 constexpr:

// hpp
class C
{
    std::array<int, mysize> data;
    C(constexpr int mysize);
}
// cpp
C::C(constexpr int mysize)
{
    data = std::array<int, mysize>
}
// main
constexpr int mysize = 100;
c = C(mysize);

显然这是错误的，因为 mysize 是在构造函数中传递的，但是 mysize 也是在声明时必须知道的类型的一部分。

那我该怎么做呢？

Answer 1

std::array 适用于编译时已知大小的数组。在您的情况下，您需要一个大小在运行时设置的数组。你需要 std::vector.

class C
{
    std::vector<int> data;
    C(constexpr size_t mysize) : data(mysize) {}
}

Answer 2

C 需要制作一个基于 int 的模板 class 并相应地构造：

template <int my_size>
class C
{
    std::array<int, my_size> data;
}

auto c = C<100>();

不能用函数参数指定模板参数（N in std::array<T, N>）。 constexpr 在这里没有帮助。

Answer 3

更改 std::array 的范围（大小）将更改包含它的 object 的大小——因为数组元素连续存储在 object 中而不是间接存储（例如通过指针）。

A class' 类型必须是 "complete" 才能调用构造函数——而对于 class 是 "complete"，它必须完全已定义（因此，大小必须已知）。如此有效，通过构造函数传递它是不可能的——即使该值是一个真正的常量表达式。

使用 std::array 完成您正在尝试做的事情的唯一方法是使 class 成为 template 尺寸的阵列。模板允许编译器根据模板参数输入生成不同的 classes，因此每个实例化可以有不同的大小：

template <std::size_t N>
class C {
    ...
    std::array<int, N> data;
};

请注意，在执行此操作时，您对所有相关功能的定义现在可能会卡在 header 中——因为整个定义必须可见才能使实例化正常工作（这通常将它们限制为headers）。此外，模板可以通过为每个实例复制生成的代码来导致 code-bloat；因此，如果您预计此模板有很多实例化，则需要考虑这一点。

如果您想基于运行时输入使用此类型，使用 std::vector 可能会更简单。


class C {
    C(int mysize) : data{mysize}{}
    std::vector<int> data;
};

但是，std::vector 中的元素不会直接存储在 C 中，而是会间接存储在分配的内存中（可能在堆上）

C++ 如何在 class 构造函数中实例化 std::array？

C++ how to instantiate std::array inside a class constructor?

c++

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