如何创建元素依赖于自身大小的constexpr数组？

针对你需要生成依赖模板参数NUM_TRIANGLES大小、元素为n*angle的constexpr数组，有几种不同C++版本的实现方式：

方法1：C++20及以上（简洁版） #

利用C++20的范围（Ranges）特性，结合std::views::iota生成整数序列，再通过transform计算目标值，最后用std::array::from_range构造数组：

#include <array>
#include <ranges>
#include <numbers>

template <short NUM_TRIANGLES>
constexpr auto circle() {
    constexpr float angle = (std::numbers::pi_v<float> / 2.0f) / NUM_TRIANGLES;
    constexpr auto angles = std::array<float, NUM_TRIANGLES>::from_range(
        std::views::iota(1, NUM_TRIANGLES + 1)
        | std::views::transform([angle](int i) { return static_cast<float>(i) * angle; })
    );

    // ... 后续逻辑
    return angles;
}

注：std::numbers::pi_v<float>是C++20标准中的π常量，比非标准的M_PI更推荐使用。

方法2：C++17及以上（兼容性好） #

C++17允许constexpr函数内使用循环，直接手动填充数组即可，编译期会完成计算：

#include <array>
#include <cmath>

// 若使用M_PI，需在包含cmath前定义该宏（部分编译器要求）
#define _USE_MATH_DEFINES
#include <cmath>

template <short NUM_TRIANGLES>
constexpr auto circle() {
    constexpr float angle = (M_PI / 2.0f) / NUM_TRIANGLES;
    std::array<float, NUM_TRIANGLES> angles{};
    for (short i = 0; i < NUM_TRIANGLES; ++i) {
        angles[i] = (i + 1) * angle;
    }

    // ... 后续逻辑
    return angles;
}

方法3：C++14及以上（模板元编程方式） #

通过std::index_sequence生成编译期索引序列，再用折叠表达式展开计算：

#include <array>
#include <cmath>
#include <utility>

#define _USE_MATH_DEFINES
#include <cmath>

namespace detail {
    template <short NUM_TRIANGLES, std::size_t... Is>
    constexpr std::array<float, NUM_TRIANGLES> make_angles(float angle, std::index_sequence<Is...>) {
        return {{ (Is + 1) * angle ... }};
    }
}

template <short NUM_TRIANGLES>
constexpr auto circle() {
    constexpr float angle = (M_PI / 2.0f) / NUM_TRIANGLES;
    return detail::make_angles<NUM_TRIANGLES>(angle, std::make_index_sequence<NUM_TRIANGLES>{});
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sheldon