如何在没有默认构造函数的情况下初始化 class 的 std::array？

Question

假设我有一个 class 没有名为 Foo 的默认构造函数。

如果我使用 std::vector，我可以这样做：

std::vector<Foo> vec(100, Foo(5));

这将创建一个包含 100 个元素的向量，每个元素的值为 Foo(5)。

如何对 std::array<Foo, 100> 执行相同的操作？

我显然不想在初始化列表中显式列出 Foo(5) 100 次。但是我不能等到数组构造完成后再初始化它，因为缺少默认构造函数会产生编译错误。

通过提供类似于“placement new”或 emplace 函数的显式构造函数参数，让我也可以避免复制构造函数的解决方案加分。

Answer 1

std::array 只是一个固定数组的薄包装。它没有 repeat-insert 逻辑，就像 std::vector 那样。由于 Foo 没有默认构造函数，初始化 std::array<Foo, N> 实例的唯一方法是使用 aggregate initialization 并指定 N 个值（抱歉，我知道你不想这样做），例如：

std::array<Foo, 100> arr{5, 5, 5, ...}; // N times...

否则，您将不得不创建一个足够大小的字节数组，然后在循环中使用placement-new，例如：

std::aligned_storage_t<sizeof(Foo), alignof(Foo)> arr[100];
for(int i = 0; i < 100; ++i) {
   new (&arr[i]) Foo(5);
}
...
// use static_cast<Foo*>(&arr[index]) to access each object as needed...
...
for(int i = 0; i < 100; ++i) {
    // when using placement-new, you must call each object's destructor explicitly...
    static_cast<Foo*>(&arr[i])->~Foo();
}

Answer 2

使用复制构造函数，大致如下：

template <typename T, size_t... Is>
std::array<T, sizeof...(Is)> MakeArrayHelper(
    const T& val, std::index_sequence<Is...>) {
  return {(static_cast<void>(Is), val) ...};
}

template <typename T, size_t N>
std::array<T, N> MakeArray(const T& val) {
  return MakeArrayHelper<T>(val, std::make_index_sequence<N>{});
}

std::array<Foo, 100> arr = MakeArray<Foo, 100>(Foo(5));

其实不用拷贝构造函数也可以做到。该解决方案严重依赖于 C++17 的强制复制省略。

template <typename T, size_t... Is, typename... Args>
std::array<T, sizeof...(Is)> MakeArrayHelper(
    std::index_sequence<Is...>, Args&&... args) {
  return {(static_cast<void>(Is), T{std::forward<Args>(args)...}) ...};
}

template <typename T, size_t N, typename... Args>
std::array<T, N> MakeArray(Args&&... args) {
  return MakeArrayHelper<T>(std::make_index_sequence<N>{},
                            std::forward<Args>(args)...);
}

Demo

如何在没有默认构造函数的情况下初始化 class 的 std::array？

How can I initialize an std::array of a class without a default constructor?

c++

arrays

constructor

stl

initializer-list