在编译时通过算法初始化std :: array

Question

考虑：

static constexpr unsigned num_points{ 7810 };
std::array< double, num_points > axis;

for (int i = 0; i < num_points; ++i)
{
    axis[i] = 180 + 0.1 * i;
}

axis是全类常量。我想避免像其他任何全局变量一样初始化它。可以在编译时完成吗？

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这是完整的最后一堂课：

// https://www.nist.gov/pml/atomic-spectroscopy-compendium-basic-ideas-notation-data-and-formulas/atomic-spectroscopy
// https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
struct Spectrum
{
    static constexpr unsigned _num_points{ 7810 };
    using Axis = std::array< double, _num_points >;

    static constexpr Axis _x{ [] ()            // wavelength, nm
        {
            Axis a {};
            for( unsigned i = 0; i < _num_points; ++i )
            {
                a[ i ] = 180 + 0.1 * i;
            }
            return a;
        } () };
    Axis _y {};                                // radiance, W·sr?1·m?2
};

代码和变量的混合很难看，但是至少公式在读者的眼前。任何其他解决方案都涉及大量键入操作，以获取类中定义的常量和类型。

或者，如果我更改了壁炉，则可以在运行时简单地返回lambda。

Answer 1

为了完整起见，这是一个不需要定义函数而是使用lambda的版本。C ++ 17引入了在常量表达式中使用lambda的功能，因此您可以声明数组constexpr并使用lambda对其进行初始化：

static constexpr auto axis = [] {
    std::array<double, num_points> a{};
    for (int i = 0; i < num_points; ++i) {
        a[i] = 180 + 0.1 * i;
    }
    return a;
}();

（请注意()最后一行中的，它立即调用了lambda。）

如果你不喜欢auto的axis声明，因为它使得它难以阅读的实际类型，但你不想重复拉姆达内部的类型，可以改为做：

static constexpr std::array<double, num_points> axis = [] {
    auto a = decltype(axis){};
    for (int i = 0; i < num_points; ++i) {
        a[i] = 180 + 0.1 * i;
    }
    return a;
}();

Answer 2

这是完整的可编译代码：

#include <array>

template<int num_points>
static constexpr std::array<double, num_points> init_axis() {
    std::array<double, num_points> a{};
    for(int i = 0; i < num_points; ++i) 
    {
        a[i] = 180 + 0.1 * i;
    }
    return a;
};

struct Z {
    static constexpr int num_points = 10;
    static constexpr auto axis = init_axis<num_points>();
};

Answer 3

还有个std::index_sequence窍门（Wandbox example）：

template <unsigned... i>
static constexpr auto init_axis(std::integer_sequence<unsigned, i...>) {
   return std::array{(180 + 0.1 * i)...};
};

static constexpr auto axis = init_axis(std::make_integer_sequence<unsigned, num_points>{});