论C++如何优雅的使用数组

C/C++中如果一个函数接受一个数组作为参数，那么数组将会被退化为指针，如果定义如下代码：

//数组arr的大小未知。
int arrsize(int arr*) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl; //1
}

• 1
• 2
• 3
• 4

在上面那段代码中不仅得到的数组大小是不正确的，还会出现让调用则不明白是传递int变量的地址，还是传递一个指针（数组），为了解决第二个歧义现象，我们可以定义如下：

//数组arr的大小依旧未知。
int arrsize(int arr[]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl; //1
}

• 1
• 2
• 3
• 4

即使我们按上面那种定义，但数组的的大小我们依旧不知道，但现在编译器还会提示类似如下警告：

 warning: ‘sizeof’ on array function parameter ‘arr’ will return size of ‘int*’ [-Wsizeof-array-argument]

• 1

为了更好的解决上面的问题我们可以考虑使用一个引用形参，可以有如下代码：

//数组arr的大小必须是12，否则会报错。
int arrsize_const_size(int (&arr)[12]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//12
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

即使我们使用引用形参解决了，在函数内部我们无法正确获取数组大小的问题，但更复杂的问题出现了，我们只能接受固定数量的大小的数组，解决这个问题，我们可以通过一种很常规的手法定义函数如下：

 //指定一个数组大小n
int arrsize_n(int arr[], int n) {

}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

上面虽然解决了，但我们多传递了一个参数，调用代码看起来没有前两个更加简洁了，虽然问题被很好的解决了，为了更好的解决这个问题我们可以把推断数组大小的事交个编译器，使用非类型模板参数。

template<int n>
int arrsize_template_size(int (&arr)[n]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//12
  cout << "n : " << n << endl;//12
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
  }
  return 0;
}

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• 7
• 8
• 9
• 10

下面给出完整的测试代码：

#include <iostream>

using namespace std;


//数组arr的大小未知。
int arrsize(int arr[]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//1
  return 0;
}
//数组arr的大小必须是12，否则会报错。
int arrsize_const_size(int (&arr)[12]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//12
  return 0;
}

//指定一个数组大小n
int arrsize_n(int arr[], int n) {
  return 0;
}

template<int n>
int arrsize_template_size(int (&arr)[n]) {
  cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl;//12
  cout << "n : " << n << endl;//12
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    cout << "arr[" << i << "] = " << arr[i] << endl;
  }
  return 0;
}

int main() {

  int arr[12] = {
    1, 2, 3, 4,
    5, 6, 7, 8,
    9, 10, 11, 12,
  };
  int arr1[16] = {
    1, 2, 3, 4,
    5, 6, 7, 8,
    9, 10, 11, 12,
    13, 14, 15, 16,
  };

  arrsize(arr);
  arrsize_const_size(arr);
  cout << "-------------------------------------" << endl;
  arrsize_template_size(arr);
  cout << "-------------------------------------" << endl;
  arrsize_template_size(arr1);
  cout << "-------------------------------------" << endl;
  return 0;
}

如果array类型也是复用的话，那么就有最终版本：

template<typename T,int n>
        void print_arr_in_tpl(T (&arr)[n]){
            std::cout << "element num : " << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << std::endl;//
            for(int i=0;i<n;++i){
                std::cout<<arr[i]<<std::endl;
            }
        }

 

哈哈， 大家拿去用吧