C++模板参数固定的函数参数数量

C++ number of function's parameters fixed by template parameter

本文关键字：参数 函数 数数 C++      更新时间：2023-10-16

我有一个这样的模板类：

template <unsigned N>
class Pixel {
    float color[N];
}

我希望有一个具有精确N参数的构造函数来初始化类中的数组，如下所示：

Pixel<N> (float x_1, float x_2, ..., float x_N) {
    color[0] = x_1;
    color[1] = x_2;
    ...
}

显然，我不能为每个N手工实现构造函数。那么，我如何通过模板元编程或任何其他技术来实现这个目标呢？

其他答案都很好，很实用，但问题很有趣，这样做背后的技巧可以为类似但更复杂和/或更实用的问题和解决方案奠定良好的基础。以下是按照您描述的方式计算构造函数参数的内容：

template <unsigned int N>
class Pixel {
public:
    template<typename... Floats> //can't use float... anyway
    Pixel(Floats&&... floats) : color{std::forward<Floats>(floats)...} {
        static_assert(sizeof...(Floats) == N, "You must provide N arguments.");
    }
private:
    float color[N];
};
int main() {
    Pixel<3> p(3.4f, 5.6f, 8.f);   
    Pixel<3> p2(1.2f); //static_assert fired
}

我会像这样使用std:：array：

#include <array>
#include <iostream>
template<unsigned int N>
class Pixel
{
public:
    Pixel(std::array<float, N> values)
    {
        for(size_t i=0; i<N; i++)
        {
            colors[i] = values[i];
        }
    }
private:
    float colors[N];
};
int main(int argc, char* argv[])
{
    std::array<float, 5> array = { 0.0f, 1.1f, 2.2f, 3.3f, 4.4f };
    Pixel<5> p(array);
    return 0;
}

我使用了浮动颜色[N]；作为成员变量，因为这似乎就是你所拥有的，但如果由我决定，我只会存储数组本身。如果您没有访问c++11编译器的权限，那么可能有一种方法可以使用boost:：tuple获得类似的结果（chris告诉我std:：tuble也是c++11，oops）。

这里的很多内容取决于你从哪里开始（C++03与C++11）以及你真正想去的地方（只传递数字，或者传递std::array之类的东西是否适合你）。

如果你有C++11，你只想传递数字，那么最简单的方法可能是：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <initializer_list>
class pixel {
    std::vector<double> color;
public:
    pixel(std::initializer_list<double> && l) : color(l) {}
    ~pixel() {
        // show the data we received:
        for (double const &f : color)
            std::cout << f << "t";
    }
};
int main() {
    pixel{1.9, 2.8, 3.7, 4.6, 5.5};
}

请注意，std::initializer_list不支持缩小转换范围，因此如果您想将数字存储为float而不是double，则需要实际通过float s:

pixel{1.9f, 2.8f, 3.7f, 4.6f, 5.5f};

然而，与@Chris的解决方案不同，这并没有试图强制传递给定数量的参数——它只是符合存储您传递的任何数字。作为回报，它更容易使用。你不需要指定大小——它会根据你传递的物品数量来计算

如果你喜欢这个总体想法，但坚持使用数组和C++03（为什么？），你可以这样做：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
template<class T, size_t N>
class pixel {
    T color[N];
public:
    pixel(T(&matrix)[N]) {
        std::copy_n(matrix, N, color);
    }
};
template <class T, size_t N>
pixel<T, N> make_pixel(T(&matrix)[N]) {
    return pixel<T, N>(matrix);
}
int main() {
    float a [] = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 };
    pixel<float, 5> p = make_pixel(a);
    return 0;
}

在这种情况下，我已经传递了float作为模板参数，但如果你真的确定它总是float，你可以传递大小，并使用float而不是T。

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