如何在编译期初始化my_class中member_array的idx与value成员？

可以实现需求：让member_array中每个元素的idx在编译期就被赋值为对应的索引（0到array_size-1），同时value初始化为空字符串。虽然std::string无法完全在编译期构造（涉及动态内存），但我们可以借助编译期索引序列来确定idx的值，在初始化阶段完成赋值。

实现方案（C++14及以上） #

利用std::index_sequence和模板展开生成初始化列表，代码如下：

#include <array>
#include <string>
#include <utility>

struct my_class {
    struct array_object {
        int idx;
        std::string value{};
    };
    static constexpr size_t array_size = 5; // 替换为你的编译期常量

private:
    // 编译期辅助函数，生成带索引的数组初始化列表
    template<std::size_t... Is>
    static constexpr std::array<array_object, array_size> create_array(std::index_sequence<Is...>) {
        // 展开索引序列，为每个元素赋值对应idx，value默认空字符串
        return {{array_object{static_cast<int>(Is), {}}...}};
    }

public:
    // 调用辅助函数完成初始化
    std::array<array_object, array_size> member_array = create_array(std::make_index_sequence<array_size>{});
};

说明 #

• std::make_index_sequence<array_size>会在编译期生成包含0,1,...,array_size-1的索引序列，完全是编译期计算的结果
• 模板函数create_array展开这个序列，为每个索引Is创建对应的array_object，idx被赋值为Is（编译期确定），value用默认构造的空字符串初始化
• 虽然member_array本身不是constexpr对象（因为包含std::string），但每个元素的idx值在编译期就已确定，完全满足需求

可选：C++20 constexpr扩展（如果需要constexpr成员） #

如果需要member_array是constexpr对象，C++20允许std::string的constexpr构造（有限制，比如不能在运行期修改），可以调整代码：

#include <array>
#include <string>
#include <utility>

struct my_class {
    struct array_object {
        int idx;
        constexpr std::string value{}; // C++20起支持constexpr std::string
    };
    static constexpr size_t array_size = 5;

private:
    template<std::size_t... Is>
    static constexpr std::array<array_object, array_size> create_array(std::index_sequence<Is...>) {
        return {{array_object{static_cast<int>(Is), {}}...}};
    }

public:
    constexpr std::array<array_object, array_size> member_array = create_array(std::make_index_sequence<array_size>{});
};

这种情况下，整个member_array都是编译期初始化的，但要注意constexpr std::string的使用限制（比如不能在运行期修改其内容）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者TosinAl