C++17及更早版本中指定RelayArray的D参数并推导N参数

先看原代码实现：

struct Relay
{
    int pin;
    bool state;
};

template<std::size_t N, uint8_t D = 10>
class RelayArray
{
private:
    Relay array[N]; // 不可使用STL容器
    EWMA_average<D> ewma_average;
public:
    RelayArray(const Relay(&ref)[N]) 
    {}
};

// 当前可自动推导N=3，D使用默认值10
RelayArray myRelayArray{{{2, true}, {4, false}, {6, true}}};

当前问题：若想仅指定D参数（比如D=5），直接写RelayArray<5>会把5解析为第一个模板参数N，无法满足需求。以下是两种可行解决方案：

方案1：调换模板参数顺序 #

将D设为第一个模板参数，N作为第二个且不设默认值。这样指定D时，N可从初始化列表自动推导：

struct Relay
{
    int pin;
    bool state;
};

template<uint8_t D = 10, std::size_t N>
class RelayArray
{
private:
    Relay array[N];
    EWMA_average<D> ewma_average;
public:
    RelayArray(const Relay(&ref)[N]) 
    {}
};

// 指定D=5，自动推导N=3
RelayArray<5> myRelayArray{{{2, true}, {4, false}, {6, true}}};
// 使用默认D=10，自动推导N=3（需加<>表示使用默认参数）
RelayArray<> myRelayArray{{{2, true}, {4, false}, {6, true}}};

该方案无需额外代码，完全兼容C++17及更早版本，缺点是需要调整原模板的参数顺序，旧有代码中指定双参数的写法需同步修改（如RelayArray<3,5>需改为RelayArray<5,3>）。

方案2：使用工厂函数推导N #

保持原类模板的参数顺序不变，通过工厂函数固定D参数并推导N：

C++17版本（支持auto函数参数） #

struct Relay
{
    int pin;
    bool state;
};

template<std::size_t N, uint8_t D = 10>
class RelayArray
{
private:
    Relay array[N];
    EWMA_average<D> ewma_average;
public:
    RelayArray(const Relay(&ref)[N]) 
    {}
};

// 工厂函数：指定D，自动推导数组大小N
template<uint8_t D>
auto makeRelayArray(const auto& arr) {
    return RelayArray<sizeof(arr)/sizeof(arr[0]), D>(arr);
}

// 使用方式：指定D=5，自动推导N=3
auto myRelayArray = makeRelayArray<5>({{2, true}, {4, false}, {6, true}});

C++14及更早版本（显式指定N的推导） #

struct Relay
{
    int pin;
    bool state;
};

template<std::size_t N, uint8_t D = 10>
class RelayArray
{
private:
    Relay array[N];
    EWMA_average<D> ewma_average;
public:
    RelayArray(const Relay(&ref)[N]) 
    {}
};

// 工厂函数：指定D，推导数组大小N
template<uint8_t D, std::size_t N>
RelayArray<N, D> makeRelayArray(const Relay(&ref)[N]) {
    return RelayArray<N, D>(ref);
}

// 使用方式：指定D=5，自动推导N=3
auto myRelayArray = makeRelayArray<5>({{2, true}, {4, false}, {6, true}});

该方案无需修改原类结构，适配性更强，适合已有代码依赖原模板参数顺序的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fred