多维std :: array的变量模板

Question

我们可以为这样的多维数组添加别名:

template<typename T, size_t size1, size_t size2>
using myArray = std::array<std::array<T, size2>, size1>;

但这只允许我们预定义数量的维度.有没有办法将其转换为可变参数模板,以便我们可以编写以下任何一个:

myArray<int, 2, 2, 2> arr3d;
myArray<int, 2, 2, 2, 2> arr4d;

我尝试过一些东西,但对它们中的任何一个都不满意.

这个:

template<typename T, size_t size>
using myArray<T, size> = std::array<T, size>;

template<typename T, size_t size, size_t... more>
using myArray = std::array<myArray<T, more...>, size>;

甚至不编译,因为别名模板显然不允许模板特化.

这是我目前最好的解决方案,但删除了我想保留的std :: array的所有构造函数:

template<typename T, size_t size, size_t... more>
struct myArray : public std::array<myArray<T, more...>, size> {};

template<typename T, size_t size>
struct myArray<T, size> : public std::array<T, size>{};

有了这个解决方案,我总是要在每个数组访问前写".internal":

template<typename T, size_t size, size_t... more>
struct myArr {
    std::array<myArr<T, more...>, size> internal;
};

template<typename T, size_t size>
struct myArr<T, size> {
    std::array<T, size> internal;
};

所以有人会想到像第二个解决方案,但我可以保留构造函数吗？我不能.

Answer 1

我建议简单地将尺寸相乘并设置一个std::array.例如:std::array<int, D0 * D1 * D2 * D3>.然后,您可以提供实用程序函数或包装类,以将多维索引转换为一维.

无论如何...

这是一个使用显式模板特化的简单递归解决方案:

template <typename T, std::size_t... Ds>
struct nested_array;

template <typename T, std::size_t D>
struct nested_array<T, D>
{
    using type = std::array<T, D>;
};

template <typename T, std::size_t D, std::size_t... Ds>
struct nested_array<T, D, Ds...>
{
    using type = std::array<typename nested_array<T, Ds...>::type, D>;
};

static_assert(std::is_same_v<
    typename nested_array<int, 1, 2, 3>::type,
    std::array<std::array<std::array<int, 3>, 2>, 1>
>);

wandbox上的实例

这是基于变量模板部分特化的解决方案:

template <typename T>
struct t { using type = T; };

template <typename T>
using unwrap = typename T::type;

template <typename T, std::size_t... Ds>
constexpr auto nested_array = t<void>{};

template <typename T, std::size_t D>
constexpr auto nested_array<T, D> = t<std::array<T, D>>{};

template <typename T, std::size_t D, std::size_t... Ds>
constexpr auto nested_array<T, D, Ds...> = 
    t<std::array<unwrap<decltype(nested_array<T, Ds...>)>, D>>{};

static_assert(std::is_same_v<
    unwrap<decltype(nested_array<int, 1, 2, 3>)>,
    std::array<std::array<std::array<int, 3>, 2>, 1>
>);

wandbox上的实例