如何通過引用將 C++ 數組作為 function 參數傳遞？

Question

要通過引用將 C 樣式數組作為參數傳遞給 function，還需要將數組大小作為參數發送給 function。 下面的代碼顯示了一個 function，它接受一個數組作為通過引用傳遞及其大小。 Q1）有沒有辦法，我們可以通過引用傳遞 arrays 而不傳遞它的大小？ Q2) 如果我要重載下面的 function get_num_of_even_digited_input() 以接受數組容器 (std::array) 作為第一個參數，那么 function 原型會是什么樣子？ （我的意思是如何提及數組的 size_t 參數？它會是 int get_num_of_even_digited_input(array<int,??> )

int get_number_of_digits(int in_num)
{
    int input = in_num, rem = -1, dividend = -1, dig_count = 0;
    
    while(input)
    {
        dig_count++;
        dividend = input % 10;
        input = input/10;
    }

    return dig_count;
}

int get_num_of_even_digited_input(int arr[], int size_arr)
{
    int arrsize = 0, i = 0, count_of_evendigited_num = 0, count_of_dig = 0;
    arrsize = size_arr;

    for(i = 0; i < arrsize; i++, arr++)
    {
        count_of_dig = get_number_of_digits(*arr);
        if(count_of_dig % 2 == 0)
        {
            count_of_evendigited_num++;
        }
    }

    return count_of_evendigited_num;
}

void main()
{
    int array2[] = {23, 334, 4567, 1, 259};
    int sizearr2 = sizeof(array2)/sizeof(int);

    array<int, 6> array3 = {23, 5677, 564, 342, 44, 56778};

    cout << "Count of even digited numbers in array2[] : " << get_num_of_even_digited_input(array2, sizearr2) << endl;
    cout << "Count of even digited numbers in array3[] : " << get_num_of_even_digited_input(array3, array3.size) << endl; // HOW IS THIS FUNCTION PROTOTYPE GOING TO LOOK LIKE??
}

Answer 1

是的：

template<auto size>
void foo(int (&arr)[size]);

STL 這樣做的方法是傳遞開始/結束迭代器：

template<typename Iter>
void foo(Iter begin, Iter end);

或者在 C++20 中使用std::span 。

Answer 2

有沒有辦法，我們可以通過引用傳遞 arrays 而不傳遞它的大小？

傳遞數組大小不是強制性的。 您只能傳遞數組，但必須確保不會越界操作。 該尺寸可幫助 function 的用戶做到這一點（即以安全方式操作）。

或者，更好的是，使用std::vector代替。 您不必再擔心大小，因為該信息來自輸入向量本身。

function 原型會是什么樣子？

當你使用vector時，原型可以是：

int get_num_of_even_digited_input(std::vector<int>& param)

如前所述，您不再需要傳遞大小，因為您始終可以使用param.size()找出有多少項目。

此外，如果您不更改param內部的參數，請改用const std::vector<int>& param 。

Answer 3

您可以使參數按引用傳遞，則無需傳遞數組的大小。 （當通過引用傳遞時，原始數組不會衰減為指針並且其大小被保留。）並且還制作了 function 模板，然后它可以與原始 arrays 和std::array一起使用。

template <typename T>
int get_num_of_even_digited_input(const T& arr)
{
    int count_of_evendigited_num = 0;

    // I use range-based for loop here
    // you can get the size of the array as std::size(arr) if necessary
    // it works with raw arrays and std::array too
    for (auto e : arr)
    {
        if(get_number_of_digits(e) % 2 == 0)
        {
            count_of_evendigited_num++;
        }
    }

    return count_of_evendigited_num;
}

Answer 4

在 C++ 中，數組大小是一個編譯時概念，因為數組的大小是其類型的一部分，所以說您有一個 function 在運行時接受不同大小的 ZA3CBC3F9D0CE2F2C1554E1B671D7 並沒有任何意義。

您可以編寫一個 function template ，該模板將接受 arrays 並將擴展為接受給定數組大小的引用/指針的特定版本。 這很少是一個好主意，因為如果您為 arrays 設置 10 個不同的大小，那么您編譯的代碼最終會得到相同 function 的 10 個不同副本。 template奇怪的語法使您擺脫的只是手工編寫這些副本。

通常所做的是編寫一個 function ，它接受指向第一個元素的指針和運行時元素的數量，然后是一個小的模板包裝器，它只會擴展調用，以便不需要顯式傳遞大小：

int sum(const int *x, int n) {
    int s = 0;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        s += x[i];
    }
    return s;
}

template<int N>
int sum(const int (&x)[N]) {
    return sum(x, N);
}

int foo() {
    int x[] = {1,2,3,4};
    return sum(x);
}

在上面的代碼中，實際上計算元素總和的 function 只有一個副本， template技巧僅用於替換

sum(x);

和

sum(&x[0], 4);

自動地。

Even more frequently C arrays are replaced with std::vector for dynamic size containers and std::array for static size containers (the main advantage of std::array is that is a "normal" type that is handled like other C++ types and例如，可以按值傳遞，也可以從 function 返回，這不適用於 C 數組）。