如何用索引序列构造一个std :: array？

Question

如何构造一个std::array索引序列,或一个依赖于顺序索引的lambda？

std::iota并且std::generate看起来很相关,但我不确定如何使用它们来构造一个std::array,而不是将它们应用于已构造的一个(如果数组的元素类型不是默认构造的话,这是不可能的).

我要干的代码类型示例:

#include <array>

class C
{
public:
    C(int x, float f) : m_x{x}, m_f{f} {}
private:
    int m_x;
    float m_f;
};

int main()
{
    std::array<int, 10> ar = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    std::array<C, 3> ar2 = {C{0, 1.0}, C{1, 1.0}, C{2, 1.0}};
    return 0;
}

Answer 1

下一个方法应该适合你:

template<typename T, std::size_t N, std::size_t... I>
constexpr auto create_array_impl(std::index_sequence<I...>) {
    return std::array<T, N>{ {I...} };
}

template<typename T, std::size_t N>
constexpr auto create_array() {
    return create_array_impl<T, N>(std::make_index_sequence<N>{});
}

您可以创建一个数组,如:

constexpr auto array = create_array<std::size_t, 4>();

wandbox示例

可以修改前面提到的解决方案,以便以下一种方式添加lambda:

template<typename T, std::size_t N, typename F, std::size_t... I>
constexpr auto create_array_impl(F&& func, std::index_sequence<I...>) {
    return std::array<T, N>{ {func(I)...} };
}

template<typename T, std::size_t N, typename F>
constexpr auto create_array(F&& func) {
    return create_array_impl<T, N>(std::forward<F>(func), std::make_index_sequence<N>{});
}

然后使用:

const auto array = create_array<std::size_t, 4>([](auto e) {
    return e * e;
});

wandbox示例

Answer 2

对于ar,这是一种方法:

namespace detail {
  template<typename T, T... Ns>
  constexpr auto make_iota_array(T const offset, std::integer_sequence<T, Ns...>) noexcept
   -> std::array<T, sizeof...(Ns)> {
    return {{(Ns + offset)...}};
  }
}

template<typename T, T N>
constexpr auto make_iota_array(T const offset = {}) noexcept {
  static_assert(N >= T{}, "no negative sizes");
  return detail::make_iota_array<T>(offset, std::make_integer_sequence<T, N>{});
}

// ...

auto ar = make_iota_array<int, 10>(99);

Online Demo

对于ar2,这是一种方法:

namespace detail {
  template<typename T, typename F, std::size_t... Is>
  constexpr auto generate_array(F& f, std::index_sequence<Is...>)
   -> std::array<T, sizeof...(Is)> {
    return {{f(std::integral_constant<std::size_t, Is>{})...}};
  }
}

template<typename T, std::size_t N, typename F>
constexpr auto generate_array(F f) {
  return detail::generate_array<T>(f, std::make_index_sequence<N>{});
}

// ...

auto ar2 = generate_array<C, 3>([](auto i) -> C { return {i, i * 1.12f}; });

Online Demo

(noexcept在这里IMO或多或少是可选的,为了简洁起见,这里省略了,但是在演示中存在.)

Nb都是完全的constexpr,但由于generate_array很可能与lambdas一起使用,因此constexpr 在 C++ 17(演示版)之前不会实践.generate_array由于有保证的复制省略(演示),nb 也适用于C++ 17中的不可复制/不可移动类型.