如何构造一个充满一些统一值的 std::array ？

Question

std::array

可以用特定值构造（在较新的 C++ 版本的编译时），例如

std::array a{1, 4, 9};

但是 - 它没有构造函数，也没有标准库命名的构造函数习惯用法，采用单个值并复制它。即我们没有：

std::array<int, 3> a{11};
// a == std::array<int, 3>{11, 11, 11};

因此，我们如何构造一个只给出要重复的值的数组？

编辑：我正在寻找一种解决方案，即使对于不可默认构造的元素类型也适用；因此，通过默认构造数组然后填充它的解决方案不是我所追求的 - 尽管事实上这适用于

int

的情况（如示例中所示）。

Answer 1

我们可以编写一个适当的命名构造函数习惯用法来实现这一点。然后，您的示例定义将如下所示：

auto a = array_repeat<3>(11);
// a == std::array<int, 3>{11, 11, 11};

但是，实现有点笨拙，因为我们需要使用 “索引技巧”，这在 C++11 中需要大量样板，所以让我们假设 C++14：

namespace detail {

template<size_t, class T>
constexpr T&& identity(T&& x) { return std::forward<T>(x); }

template<class T, size_t... Indices>
constexpr auto array_repeat_impl(T&& x, std::index_sequence<Indices...>)
{
    return std::experimental::make_array(identity<Indices>(x)...);
}

} // end detail

template<size_t N, class T>
constexpr auto array_repeat(T&& x)
{
    return detail::array_repeat_impl(std::forward<T>(x), std::make_index_sequence<N>());
}

请参阅此工作GodBolt。

如果你可以编译你的代码 C++20，你可以删除对

make_array

的依赖并编写：

namespace detail {

template<size_t, class T>
constexpr T&& identity(T&& x) { return std::forward<T>(x); }

template<class T, size_t... Indices>
constexpr auto array_repeat_impl(T&& x, std::index_sequence<Indices...>)
{
    return std::array{identity<Indices>(x)...};
}

} // end detail

template<size_t N, class T>
constexpr auto array_repeat(T&& x)
{
    return detail::array_repeat_impl(std::forward<T>(x), std::make_index_sequence<N>());
}

神螺栓

备注：

• 此解决方案有点类似于 Jared Hoberock 的

  tuple_repeat

  ，它是他的 C++11 元组实用程序的一部分。
感谢@Caleth 和@L.F.指出
• array_repeat_impl

   中的不当转发。

• array_repeat()

  函数可以获取右值引用并从中移动，因此可以在参数中创建临时值，即使它很昂贵。

Answer 2

使用 C++20，当类型默认可构造且可复制时，您可以使用 now-constexpr

fill

 函数（

现场示例）直接为此创建一个帮助器：

#include <array>
#include <concepts>
#include <cstddef>

template<std::size_t N, std::semiregular T>
constexpr auto array_repeat(const T& value) -> std::array<T, N> {
    std::array<T, N> ret;
    ret.fill(value);
    return ret;
}

int main() {
    constexpr auto a = array_repeat<3>(11);
    static_assert(a == std::array<int, 3>{11, 11, 11});
}

这可能会降低效率，但这是否是一个问题取决于您。