C++标准库函数 end 的实现原理（非类型模板参数）

Posted 2022-08-18 yuanyb

在刚开始学习《C++ Primer》的时候遇到了 end 函数，感觉很神奇，但又很迷惑：为什么能获得数组的尾后指针呢？编译器也不会在内存中申请一块空间放数组元素的个数啊！最近再一次遇到了 end 就看了一下它的实现终于明白了。

先说以下C语言中获得数组元素个数的方法。

int arr[] = 1, 2, 3;
size_t n = sizeof(arr) / sizeof(int); //n为元素个数

sizeof 返回一个常量表达式，是在编译时期确定返回值的。也就是说在编译时期是可以知道数组的长度的。

 

再看看 C++标准库中 end 的实现（关键部分：非类型模板参数 N 及函数形参）：

//编译器再编译时期会根据数组的元素个数来代替N，从而实例化模板
template<typename T, size_t N>
inline constexpr T* end(T (&arr)[N])  //由于不能拷贝一个数组，所以将参数定义为了数组的引用
	return arr + N; //指针和一个整数N（数组元素个数）相加，从而返回数组arr的尾后指针

模板参数列表中的 N 是一个非类型模板参数，而非类型模板参数是在编译时期被确定的常量表达式。end 函数的形参是一个（长度为N）数组的引用，因为 N 是一个非类型模板参数，所以编译器会在编译时期（前面说过，在编译时期是可以确定数组长度的）用数组的长度来初始化 N。最后将 arr 和 N 相加即获得了数组的尾后指针。