C++ 中的编译时安全数组

compile-time safe array in C++?

本文关键字：安全 数组 编译 C++      更新时间：2023-10-16

有一个家庭作业问题

我一直在绞尽脑汁：

我必须在C++中创建一个数组类，其中在编译时检查对数组中元素的索引访问，即如果我尝试使用超出 ita 大小的索引访问数组，则会导致编译错误。

我以为我会使用枚举而不是整数作为索引，但我和我的老师交谈过，他告诉我这不是正确的方法，他还说"认为以相同的价格你可以使用它来拥有一个索引不从 0 开始的数组"或类似的东西。

我将不胜感激任何建议！

C++11 的std::array正是您所要求的。它是一个具有编译时已知大小的数组，它允许编译时检查越界错误

例：

std::array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
std::get<3>(arr); // returns 4;
std::get<9>(arr); // COMPILE ERROR

在内部，此数组是使用模板化数组大小(如示例中所示，第一行中的第二个模板参数(和static_assert对您的条件执行编译时检查(在本例中为 index < array_size (来实现的。同样，正如您在示例中看到的，您使用的是 std：：get 而不是 operator[]，因为它再次使用模板化参数作为索引，它必须是一个常量表达式 (constexpr ( 以允许编译时检查而不是运行时。

如果你需要一个变量索引，你可以使用旧的良好运算符[]，但你不会有编译时越界检查，这显然是根本不可能的。

这里有一个提示：如果你想在编译时检查值，你基本上只有一个选择：你需要使用非类型模板参数。

标准库类型std::tuple实现了他的问题，因此请查看它以获取有关如何解决此问题的灵感。

一个提示，可能措辞有点不同：如果要在编译时检查索引，则在编译时也必须知道其值。现在，如何在编译时将某些内容传递给函数？

为了在编译时发出错误信号，static_assert可以相当容易地使用。

您可能有机会使用自定义类作为索引类型。然后，可以通过限制类的运算符来限制索引元素的生成。特别是这可以确保没有用户输入可以用作索引(如果您不提供任何将整数(或类似(转换为索引类型的方法。如果你允许这样做，你根本没有机会！

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