编译时大小未知的数组类的实例化

Question

下面是一个小脚本，用于打印数字 1 到 n 的总和，因为 n = 1,...,20。

#include <iostream>
#include <array>

using namespace std;

int test(int n)
{
    array<int,n> myArray;

    for (int iii = 0; iii < n; iii++)
        myArray[iii] = iii+1;

    int nSum;

    for (int iii = 0; iii < n; iii++)
        nSum += myArray[iii];

    return nSum;
}


int main()
{
    for (int n = 1; n <= 20; n++)
        cout << test(n) << endl;

    return 0;
}

当然，这不会编译：

Main.cpp: In function ‘int test(long unsigned int)’:
Main.cpp:9:13: error: ‘n’ is not a constant expression
  array<int,n> myArray;
         ^
Main.cpp:9:13: note: in template argument for type ‘long unsigned int’ 
Main.cpp:9:22: error: invalid type in declaration before ‘;’ token
  array<int,n> myArray;
                  ^
Main.cpp:11:26: warning: comparison between signed and unsigned integer expressions [-Wsign-compare]
  for (int iii = 0; iii < n; iii++)
                      ^
Main.cpp:12:14: error: invalid types ‘int[int]’ for array subscript
   myArray[iii] = iii+1;
          ^
Main.cpp:16:26: warning: comparison between signed and unsigned integer expressions [-Wsign-compare]
  for (int iii = 0; iii < n; iii++)
                      ^
Main.cpp:17:22: error: invalid types ‘int[int]’ for array subscript
   nSum += myArray[iii];
                  ^
make: *** [Main.o] Error 1

问题似乎是（除其他外） n不是一个常量表达式，我明白为什么这是一个问题，但我不知道如何解决它。

我知道如何使用新函数实例化“常规”数组，但我不明白如何使用数组类。

如何让test函数将n视为常量？

Answer 1

您基本上有两种选择。

1. 正如您已经提到的， std::array需要一个编译时大小。 所以在编译时让它知道！ 这可以通过将其转换为模板参数来完成。

   改变

   int test(int n) { . . . }

   到

   template<int n> int test() { . . . }

   问题是它然后必须用test<n>()而不是test(n)来调用，这又要求调用者代码中的n在编译时也是已知的，这不是for循环。 如果您在编译时知道循环的上限（例如在您当前的代码片段中），则可以完成，但有点复杂。 如果它是未知的，即用户输入，则根本无法使用此解决方案。

   所以这在这里不是一个好的选择。

2. 不要使用std::array而是一种容器类型，它在编译时不需要大小，但在运行时。 正如您所提到的，堆分配的原始数组（ new int[n] ）是一种选择，但它不是很 C++-ish。 改用std::vector ！

   为此，只需更改

   array<int,n> myArray;

   到

   vector<int> myArray(n);

   附注。 将来，可能会出现std::dynarray （提议的容器类型） ，它比目前的std::vector更适合该目的。 它反映了new int[n]的目的，其中n在运行时已知，但在数组的生命周期内保持不变，填补了std::array和std::vector之间的空白。 然而在几乎所有情况下std::vector都可以正常工作！

Answer 2

您可以改用向量；

#include <vector>

vector<int> myArray (n); // n zero-initialized elements

像使用数组一样使用运算符 [] 。