如何基于构造函数参数填充常量成员数组

How to populate a const member array based on a constructor argument?

本文关键字：常量 成员 数组 填充 参数 何基于 构造函数      更新时间：2023-10-16

假设我有这个类：

template<int N>
class A {
    public:
    A(const char *s) ...
    private:
    const char buf[N];
};

模板就在那里，这样我就可以在没有动态内存分配的情况下配置阵列大小（这是一项要求）。buf成员是const，因为它旨在在对象初始化后在对象的生存期内保持不变。

为了澄清，我也没有访问STL的权限。

我有哪些选项可以定义此构造函数，以便将s的内容复制到buf中？一个选项是const_cast，但我正在寻找不需要它的替代方案。

@Richard Hodges提供的解决方案要求用char数组初始化类，而char const*则需要更改构造函数的签名。如果这对您的情况不起作用，那么这里有一个解决方案可以不更改签名：

template<int N>
class A 
{
       template<size_t...Is>
       A(const char * s, std::index_sequence<Is...>)
        : _assert(std::strlen(s) <= N, "size of buffer is bigger than N"), 
          buf{ (Is, *s != ''? *s++: *s)... }
        {}
    public:
        A(const char *s) : A(s, std::make_index_sequence<N>()) {}
    private:
       throwable  _assert;
       const char  buf[N];
};

其中throwable定义为：

 struct throwable
 {
    throwable(bool b, char const * message){
      if (not b) 
          throw std::invalid_argument(message);
    }
 };

throwable的使用确保了buf不会被大于N字节的缓冲区初始化。但是，如果您的情况确保了这一点，因此不需要进行此检查，您可以将其删除。代码也应该在没有它的情况下运行，不过我建议您至少将其保持在调试模式下。

注意，添加_assert作为成员会使类的大小至少增加一个字节。为了避免这种情况，我们可以使用空基类优化，并这样做：

template<int N>
class A : private throwable
{
       template<size_t...Is>
       A(const char * s, std::index_sequence<Is...>)
        : throwable(std::strlen(s) <= N, "size of buffer is bigger than N"), 
          buf{ (Is, *s != ''? *s++: *s)... }
        {}
    public:
        A(const char *s) : A(s, std::make_index_sequence<N>()) {}
    private:
       const char  buf[N];
};

这为我们每个实例节省了1个字节。

您使用索引序列和模板扩展。

#include <utility>
#include <cstdlib>

template<int N>
class A {
  template<size_t...Is>
    A(const char (&s)[N], std::index_sequence<Is...>)
    : buf{ s[Is]... }
  {}

    public:
    A(const char (&s)[N]) 
      : A(s, std::make_index_sequence<N>())
    {
    }
    private:
    const char buf[N];
};

int main()
{
  A<3> a("ab");
};

由于const-char[]是一种文字类型，它还允许类为constexpr:

#include <utility>
#include <cstdlib>

template<int N>
class A {
  template<size_t...Is>
    constexpr A(const char (&s)[N], std::index_sequence<Is...>)
    : buf{ s[Is]... }
  {}

    public:
    constexpr A(const char (&s)[N]) 
      : A(s, std::make_index_sequence<N>())
    {
    }
    private:
    const char buf[N];
};

int main()
{
  constexpr A<3> a("ab");
};

但这改变了签名。。。

好的，这个：

#include <utility>
#include <cstdlib>
#include <cstring>

template<int N>
class A {
  template<size_t...Is>
    constexpr A(const char *s, size_t len, std::index_sequence<Is...>)
    : buf{ (Is <= len ? s[Is] : char(0))... }
  {}

    public:
    constexpr A(const char *s) 
      : A(s, strlen(s), std::make_index_sequence<N>())
    {
    }
    private:
    const char buf[N];
};

int main()
{
  constexpr A<10> a("ab");
};
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