如何从 std：：array<T， N>：:p ointer 成员/依赖类型推断数组大小？

How to deduce array size out of std::array<T, N>::pointer member/dependent type?

本文关键字：类型 依赖 成员 数组 ointer gt array std lt      更新时间：2023-10-16

我的目标是为strcpy编写安全的替代品，以防编译过程中目标缓冲区大小已知，并且我希望缓冲区大小可以推断出来，这样用户就不需要知道了。例如：

char xs[2] = { 0 };
strcpy(xs, "abc"); // buffer overflow!
printf("[%s]n", xs);

输出将（希望）是：

[abc]

对于简单的情况，当传递C样式数组时，可以不太麻烦地编写：

template<size_t N>
char * safe_strcpy(char (& dst)[N], const char * src) noexcept {
    std::snprintf(dst, N, "%s", src);
    return & dst[0];
}

推导出数组的大小，snprintf负责放置终止的空字节，voilà。

我也可以将其调整为std:：array:

template<size_t N>
typename std::array<char, N>::pointer
safe_strcpy(std::array<char, N> & dst, const char * src) noexcept {
    std::snprintf(dst.data(), N, "%s", src);
    return dst.data();
}

但这个版本并不是真正的替代品：

std::array<char, 2> ys = {};
strcpy(ys.data(), "abc"); // overflow!
safe_strcpy(ys, "abc");   // ok, but I needed to remove .data()

我希望以下情况能正常工作：

safe_strcpy(ys.data(), "abc"); // "a" should appear in buffer

ys.data()的依赖类型是std::array<char, 2u>::pointer {aka char*}，所以我认为应该可以从中推断出数组大小，但我不知道如何：/

当我尝试这样的东西时：

template<size_t N>
typename std::array<char, N>::pointer
safe_strcpy(typename std::array<char, N>::pointer & dst, const char * src) {
    // etc...
}

编译失败并出现错误：

error: no matching function for call to ‘safe_strcpy(std::array<char, 2u>::pointer, const char [4])’
safe_strcpy(ys.data(), "abc");
                            ^
(...)
note:   template argument deduction/substitution failed:
note:   couldn't deduce template parameter ‘N’

我尝试了gcc 5.1.1和clang 3.5.0，两者的错误基本相同。在C++中，有可能从依赖类型中推导出类型吗？

[编辑]对于所有善良的人说，我应该使用std:：string——你没有抓住要点。我本可以用任何STL容器和::iterator而不是::pointer来写同样的问题。

根据C++11标准，命名空间std中template<class T> array的data()成员声明如下

T * data() noexcept;
const T * data() const noexcept;

但不是这样的：

pointer data() noexcept;
const_pointer data() const noexcept;

即使它是使用typedef声明的，也没有区别。考虑您的示例代码：

std::array<char, 2> ys = {}; // 1
strcpy(ys.data(), "abc"); // 2
safe_strcpy(ys, "abc"); // 3

//1

编译器实例化std::array<char, 2>。这使得typedef pointer＝char*，并编译（如果曾经使用过）具有以下签名的假想成员pointer data()：

char* data();

typedef被替换是因为typedef和别名是程序员的语法糖，而不是编译器。编译器知道这是char*，所以它就在那里

//2

使用签名为char*(void)的函数（作为第一个参数）调用模板。（同样，std::array<char,2>::pointer不是它自己的类型，而是char*）。因此，调用是void(char*, char const*)，这就是编译器试图从中推导模板的内容。这个调用不显示任何关于数组大小的信息，甚至不知道指针最初来自数组这一事实。

//3

这里是

void(std::array<char, 2> &, char const *);

如果需要，编译器可以推断大小甚至字符类型。

您遇到的问题是，对于所有N，std::array<char, N>::pointer都是char*，所以当您调用ys.data()时，您将一个char*传递给函数，并且有无限个N都匹配。编译器会因为不明确而使其失败。我看了array，看不出有任何方法可以创建您正在寻找的替代品。

但是，由于您正在编写C++，因此只需使用std::string就可以解决问题，而不必尝试处理C字符串。

正如其他人所说，std::array中没有指针成员具有关于大小的信息，特别是pointer没有该信息。

一个非常不可移植的替代方案是在GNU C++中使用._M_elems而不是.pointer。

int main(){
  std::array<double, 10> arr;
  assert( std::extent<decltype(arr._M_elems)>() == arr.size() );
}

std::array应该有一个标准的carray和carray_type成员吗？也许是的。尽管这个变量在指针中很容易衰减，但它不会很有用。

相关文章：