c++ - 如何在不依赖#define 的情况下转发声明数组大小？

Question

我想构建一个作用于固定大小的 vector/矩阵的库(即函数集合)。我想在主文件中指定这个固定大小，而不触及库。我可以使用 #define 来做到这一点，但我认为这种方法是 hack，而不是“正确”的方法。我还有哪些其他方法可以实现这个目标？我们的想法是编写一次库，然后再也不会碰它，甚至不会再看它。

这是以下玩具示例，program.cpp

//program.cpp -- Definition of my_external_constant here
const unsigned int array_size = 10;
#define my_external_constant array_size // I am looking for alternatives.
#include "helper.h"

int main(int argc, char* argv[]) {

    test_function1();

    unsigned int X[array_size];
    X[0]=500;X[1]=0;X[2]=9;X[3]=111;X[4]=0;
    print_vector(X,3);

    return 0;
}

然后是helper.h

//helper.h
#ifndef HELPER_H
#define HELPER_H

#include<iostream>

#ifndef my_external_constant    // I want to avoid this...
#define my_external_constant 1  //...and this...
#endif                          //...and this.

void test_function1(void);

//The library uses helper_max_size everywhere, and its value is inherited from outside.
const unsigned int helper_max_size = my_external_constant;
void print_vector(unsigned int[helper_max_size], const unsigned int);

#endif /* HELPER_H */

以及实现helper.cpp

//helper.cpp
#include "helper.h"

void test_function1(void) {
    std::cout << "Hello world!\n";
    return;
}

void print_vector(unsigned int my_vector[helper_max_size], const unsigned int my_size) {

    for (unsigned int i=0;i<my_size;++i) {
        std::cout << my_vector[i] << " ";
    }
    std::cout << "\n";

    return;
}

程序应该只包含一个翻译单元，即它应该按照以下行编译:

g++ -o program program.cpp helper.h helper.cpp

---

相关:

How do I use extern to share variables between source files?

Declare array size in header file without #define's

Answer 1

I want to specify this fixed size in the main file, without touching the library.

The idea is to write a library once, and then never to touch, or even look at it again.

在数组的大小上参数化库中的所有实用程序和函数。示例:

// helper.h
template <std::size_t N>
void print_vector(unsigned int(&array)[N], const unsigned int) { /* ... */ }

// program.cpp 
#include <cstddef>
#include "helper.h"

constexpr std::size_t array_size = 10;

int main(int argc, char* argv[]) 
{
    test_function1();

    unsigned int X[array_size];
    X[0]=500;X[1]=0;X[2]=9;X[3]=111;X[4]=0;
    print_vector(X, 3);
}

---

在现代 C++ 中，您应该更喜欢 std::array 而不是 C 风格的数组。如果您需要可调整大小的数组，您可能还想使用 std::vector。例如:

// helper.h
template <std::size_t N>
void print_vector(const std::array<unsigned int, N>& array, const unsigned int) 
{ 
    /* ... */ 
}

// program.cpp 
#include <cstddef>
#include "helper.h"

constexpr std::size_t array_size = 10;

int main(int argc, char* argv[]) 
{
    test_function1();

    std::array<unsigned int, array_size> X;
    X[0]=500;X[1]=0;X[2]=9;X[3]=111;X[4]=0;
    print_vector(X, 3);
}