有人可以解释一下这个给我数组大小的模板代码吗？

Question

template<typename T, size_t n>
size_t array_size(const T (&)[n])
{
    return n;
}

我没有得到的部分是这个模板函数的参数。 当我将数组传递到那里并给出 n 作为数组中元素的数量时，会发生什么？

Answer 1

好吧，首先您必须了解，尝试从数组中获取值可以为您提供指向其第一个元素的指针：

int a[] = {1, 2, 3};
int *ap = a; // a pointer, size is lost
int (&ar)[3] = a; // a reference to the array, size is not lost

引用使用其确切类型或其基类类型来引用对象。 关键是模板通过引用获取数组。 C++ 中不存在作为参数的数组（不是对它们的引用）。 如果你给一个参数一个数组类型，它将是一个指针。 因此，当我们想知道传递的数组的大小时，使用引用是必要的。 大小和元素类型是自动推导的，就像函数模板的通常情况一样。 使用我们之前定义的数组 a 调用的以下模板

template<typename T, size_t n>
size_t array_size(const T (&)[n]) {
    return n;
}

将隐式实例化以下函数：

size_t array_size(const int (&)[3]) {
    return 3;
}

可以像这样使用：

size_t size_of_a = array_size(a);

---

我不久前编写了一个变体[编辑：结果已经有人了此处]也有同样的想法可以在编译时确定一个值。 它不是直接返回值，而是根据 n 为模板提供返回类型：

template<typename T, size_t n>
char (& array_size(const T (&)[n]) )[n];

您说如果数组有 n 元素，则返回类型是对数组的引用具有大小n和元素类型char。 现在，您可以获得编译时确定的传递数组的大小：

size_t size_of_a = sizeof(array_size(a));

因为具有 n 元素的 char 数组的 sizeof n，因此也会给你给定数组中的元素数量。 在编译时，所以你可以这样做

int havingSameSize[sizeof(array_size(a))];

因为该函数从未被实际调用，所以不需要定义它，因此它没有函数体。 希望我能稍微澄清一下这个问题。

Answer 2

这样想，假设你有一堆函数：

// Note that you don't need to name the array, since you don't
// actually reference the parameter at all.
size_t array_size(const int (&)[1])
{
    return 1;
}

size_t array_size(const int (&)[2])
{
    return 2;
}

size_t array_size(const int (&)[3])
{
    return 3;
}
// etc...

现在当你调用这个函数时，哪个函数被调用？

int a[2];
array_size(a);  

现在，如果您模板化 arraysize，您会得到：

template <int n>
size_t array_size(const int (&)[n])
{
    return n;
}

编译器将尝试实例化与您调用它的任何参数相匹配的 array_size 版本。 因此，如果您使用 10 个整数的数组调用它，它将使用 n=10 实例化 array_size。

接下来，只需对类型进行模板化，这样您就可以不仅仅使用 int 数组来调用它：

template <typename T, int n>
size_t array_size(const T (&)[n])
{
    return n;
}

这样就完成了。

编辑：关于(&)的注释

& 周围需要括号，以区分 int 引用数组（非法）和引用整数数组（你想要的）。 由于 [] 的优先级高于 &，因此如果您有这样的声明：

const int &a[1];

由于运算符优先级，您最终会得到一个由 const 引用组成的单元素数组国际。 如果您希望首先应用 &，则需要使用括号强制执行：

const int (&a)[1];  

现在您有一个对单元素整数数组的 const 引用。 在函数参数列表中，如果不使用参数，则无需指定参数名称，因此可以删除名称，但保留括号：

size_t array_size(const int (&)[1])

Answer 3

数组没有任何反应。 它是一个未使用的参数，用于解析模板函数的签名。

它也不能用作模板参数，但这是一个单独的问题。

Answer 4

对于我们这些没有“constexpr”的人来说，将结果作为编译时 const 得到的结果有点奇怪：

#include <iostream>

namespace
{

    template <size_t V>
    struct helper
    {
        enum
        {
            value = V
        };
    };


    template<typename T, size_t Size>
    auto get_size(T(&)[Size]) -> helper < Size >
    {
        return helper < Size >() ;
    }

    template<typename T>
    struct get_value
    {
        enum
        {
            value = T::value
        };
    };

}

int main()
{
    std::cout << get_value<decltype(get_size("Foo bar baz"))>::value;
}