c++ - 在没有默认构造函数的类类型的 #define 中初始化大小的非静态成员数组

Question

我有以下类(class):

//in some .h file
#define BARS_IN_FOO 5 //The only place where this number should be specified.
//All code should work when I change this

//in some .cpp file
struct Foo;
struct Bar { Foo & foo; Bar(Foo & foo) : foo{ foo } {} } //Cannot be default initialized

struct Foo {
    std::array<Bar, BARS_IN_FOO> myBars;
    Foo() :
        myBars{ } //Error. Cannot default initialize Bars.
    //I want to initialize all Bars with Bar{*this} but at this point I don't
    //know how many Bar initializers I should put in the myBar initializer list
    {}
}

那我应该怎么初始化Foo::myBars呢？ ？数量Bar s 在编译时是已知的，但我只想在一个地方指定这个数字(最好在定义中，欢迎其他建议)。

Foo::mybars 的用法:

• 它的大小在运行时永远不会改变，但我还没有决定数字是多少，但会在 [1..10](左右)范围内的某个地方(在开发过程中数字可能会发生很大变化)。
• 元素值永远不会改变 (总是相同的非常量对象)。
• Foo 之间的关系和 Bar是构图。 Foo由 Bar 制成s 和他们的生命周期是一样的。 Bar没有 Foo反之亦然。
• Foo和 Bar类是性能关键代码的一部分，它们的大小会极大地影响程序的内存占用(80-90% 的内存占用将是 Foo s 和 Bar s)。

编译器:MSVS2017 版本 15.3

编辑:更改 std::array<Bar, BARS_IN_FOO> myBars;至 Bar myBars[BARS_IN_FOO];如果有帮助也可以。

重要编辑:Bar 的所有 Actor 和 Foo是公开的。这是一个错误。我改变了这个。

Answer 1

如果您可以假设Bar，您就可以很容易地做到这一点可移动/可复制:

template <std::size_t ... Is>
std::array<Bar, sizeof...(Is)> make_bar_array_impl(Foo& f, std::index_sequence<Is...>) {
    return { (Is, f)... };
}

template <std::size_t N>
std::array<Bar, N> make_bar_array(Foo& f) {
    return make_bar_array_impl(f, std::make_index_sequence<N>{});
}

Foo() : myBars(make_bar_array<BARS_IN_FOO>(*this)) {}

这可以很容易地重构为使用更通用的模板元编程实用程序“重复”。我怀疑任何模板元编程库都会有一些这样的实用程序，在这里我不费心去分解它，因为它无论如何都是一个衬里。但是，如果您经常遇到此类问题，则需要考虑(只需编写一个返回 N 项初始化列表的函数，所有这些列表都具有相同的表达式)。

实例:http://coliru.stacked-crooked.com/a/aab004c0090cc144 .抱歉，无法轻松访问 MSVC 编译器。也用 14 编译，因为我不需要任何 17 功能。

编辑:即使Bar不可移动/不可复制，或者如果您认为事情不会得到优化，实际上可以修改此技术以在这种情况下工作。您可以生成 array<std::reference_wrapper<Foo>, N反而。但这有点复杂，通常在 C++ 中，大多数东西应该是可移动的，而且通常构造函数调用不在关键路径中。如有必要，我仍然可以详细说明。

Edit2:另外，请不要为此使用#define。 constexpr static auto BARS_IN_FOO = 5;应该以完全相同的方式工作，除了它具有正确的命名空间(可能还有一些我忘记的其他宏指令)。