如何使用模板元编程优雅地初始化非默认可构造 std::array？

优雅地初始化非默认可构造 std::array

在 C 中使用非默认可构造类型时，初始化 std::array 可能具有挑战性，尤其是当数组大小由模板参数确定时。

为了解决这个问题，我们引入了一种利用序列类型和生成器概念的复杂方法：

序列类型 seq

我们使用模板元函数定义一个名为 seq 的序列类型，它表示连续整数的序列。

<code class="cpp">template<int ... N>
struct seq
{
   using type = seq<N...>;
   static const std::size_t size = sizeof ... (N);
   template<int I>
   struct push_back : seq<N..., I> {};
};</code>

生成器 genseq

使用这个序列，我们构造一个生成器 genseq 来生成长度递增的序列：

<code class="cpp">template<int N>
struct genseq : genseq<N-1>::type::template push_back<N-1> {};

template<>
struct genseq<0> : seq<> {};

template<int N>
using genseq_t = typename genseq<N>::type;</code>

repeat() 函数

序列到位后，我们定义一个 Repeat() 函数来创建使用相同值初始化的数组：

<code class="cpp">template<typename T, int...N>
auto repeat(T value, seq<N...>) -> std::array<T, sizeof...(N)> 
{
   //unpack N, repeating `value` sizeof...(N) times
   //note that (X, value) evaluates to value
   return {(N, value)...}; 
}</code>

用法

要初始化非默认可构造类型的 std::array，我们只需使用所需的值和 genseq_t:

<code class="cpp">template<typename T, int N>
void f(T value)
{
     //genseq_t<N> is seq<0,1,...N-1>
     std::array<T, N>> items = repeat(value, genseq_t<N>{});
}</code>

该方案保证了 std::array 优雅高效的初始化，有效消除了 n 为较大模板参数时繁琐的手动重复操作。

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