C ++初始化对象的非静态成员数组

Posted 2023-02-21

【中文标题】C ++初始化对象的非静态成员数组

【英文标题】：C++ Initializing non-static member array of objects

【发布时间】：2018-07-19 11:40:23

【问题描述】：

我正在尝试在不使用 STL 的情况下初始化类的私有成员数组（因为我正在使用的 Arduino 微控制器平台不支持它）。这意味着没有std::array 或std::initializer_list 等。

以下使用 gcc 5.4.0 和 avr-gcc 4.9.2 正确编译，但 that seems to be a bug。 Clang 抛出一个错误，说 error: array initializer must be an initializer list（如预期的那样）。

代码

#include <iostream>
#define PRINTFN() std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl

class Object 
  public:
    Object(int number) : number(number)  PRINTFN(); 
    Object(const Object &o) : number(o.number)  PRINTFN(); 
    void print()  std::cout << "The number is " << number << std::endl; 

  private:
    const int number;
;

template <size_t N>
class ManyObjects 
  public:
    ManyObjects(const Object(&objects)[N]) : objects(objects) 
    void print() 
    for (Object &object : objects)
        object.print();
    

  private:
    Object objects[N];
;

int main() 
    ManyObjects<3> many = 1, 2, 3;
    many.print();

输出

Object::Object(int)
Object::Object(int)
Object::Object(int)
Object::Object(const Object&)
Object::Object(const Object&)
Object::Object(const Object&)
The number is 1
The number is 2
The number is 3

初始化objects 的正确方法是什么？还是在给定的约束下是不可能的？

【问题讨论】：

你允许 Object 有赋值运算符吗？

@UmNyobe，当然，如果需要的话。

你不能使用::boost::array或者自编码数组包装器吗？

【参考方案1】：

您可以使用可变参数模板：

在ManyObjects 类中：

template <typename... _Args>
ManyObjects(_Args&&... arguments) :
    objects  arguments... 

更多here

【讨论】：

这确实有效，但它的可读性较差，对最终用户不太友好（Arduino 平台针对初学者），因为它不会将列表的参数与任何其他参数分开到ManyObjects 构造函数。我想我可以用我原来的类包装存储对象的类，但我并不完全相信。

@tttapa, template <typename... _Args> ManyObjects (int arg1, char arg2, _Args&&... arguments) - 如果你想向 ManyObjects 构造函数添加一些其他参数。

注意可变参数模板构造函数，因为ManyObjects(ManyObjects&) 将匹配模板而不是复制构造函数。

【参考方案2】：

是的，可变参数模板可以工作，但有点棘手：

template <size_t N>
class ManyObjects 
  public:
    template<typename T, typename ...Args>
    ManyObjects(const T& x, Args&&... args) : objectsx, args...

  private:
    Object objects[N];
;

int main() 
    ManyObjects<3> many1, 2, 3;
    ManyObjects<3> copymanymany;
    copymany.print();

对于任何固定的 N 都可以解释为：

template <size_t N=3>
class ManyObjects 
  public:
        ManyObjects(int x, int y, int z) : objectsx, y, z 
...
;

这里有什么：

由于构造函数Object(int)的定义，无法默认初始化对象 对象赋值运算符被隐式删除，因为 number 是 const 因此，任何数组Object arr[N] 都必须使用聚合初始化显式初始化。 我想到的唯一方法是通过可变参数模板执行扩展初始化。

为了防止匹配复制构造函数，您可以在参数包之外指定第一个参数。您松开了大小 0 的构造，可以通过模板特化来启用它。

 ManyObjects<0> noneof;
 noneof.print();

【讨论】：

注意可变参数模板构造函数，因为ManyObjects(ManyObjects&) 将匹配模板而不是复制构造函数。

如何定义复制构造函数？

事实上，模板可变参数构造函数应该是 SFINAE 以排除与复制/移动构造函数匹配的签名：检查大小和第一个参数类型。

【参考方案3】：

我最终听从了 VTT 的建议，并创建了自己的数组包装器。

如果有我需要注意的事情或可能的错误等，我很乐意听到一些反馈。

#include <iostream>

class Object 
public:
  Object(int number) : numbernumber 
  void print()  std::cout << "The number is " << number << std::endl; 

private:
  const int number;
;

// -------------------------------------------------------------------------- //

template <class T, size_t N> class ArrayWrapper 
public:
    T &operator[](size_t index)  return data[index]; 
    const T &operator[](size_t index) const  return data[index]; 
    T *begin()  return &data[0]; 
    const T *begin() const  return &data[0]; 
    T *end()  return &data[N]; 
    const T *end() const  return &data[N]; 

  T data[N];
;

// -------------------------------------------------------------------------- //

template <size_t N> class ManyObjects 
public:
  ManyObjects(const ArrayWrapper<Object, N> &objects, const char *name)
      : objectsobjects, namename 
  void print() 
    std::cout << name << std::endl;
    for (auto &object : objects)
      object.print();
  

private:
  ArrayWrapper<Object, N> objects;
  const char *name;
;

// -------------------------------------------------------------------------- //

int main() 
    ManyObjects<3> many = 1, 2, 3, "Many";
    many.print();