如何根据参数从结构体中指定数组取值？能否用SFINAE优化？

定义了如下包含三个数组的结构体：

struct MyArrys
{
int arr1[3];
int arr2[3];
int arr3[3];
};

需要在如下函数中，根据step参数（取值仅为1、2、3）获取对应数组的指定索引值：

int doSomething(int x,int y, MyArrs arrs, const int step, const int idx)
{
  int z = // 获取arr1、arr2或arr3对应索引的值
  return x+y+z;
}

已通过带switch分支的getArrayValue函数实现该功能：

int getArrayValue(const MyArrs& arrs, const int idx, const int step)
{
   switch(step)
   {
      case 0:
         return arrs.arr1[idx];
      case 1:
         return arrs.arr2[idx];
      case 2:
         return arrs.arr3[idx];
   }
} 

int doSomething(int x,int y, MyArrs arrs, const int idx, const int step)
{
  int z = getArrayValue(arrs,idx,step);
  return x+y+z;
}

该实现可正常运行，现询问：

1. 是否有更优方案？
2. 能否使用SFINAE实现？
3. 使用SFINAE是否有价值？

一、更优方案 #

1. 数组指针映射表 #

用静态数组存储三个成员数组的指针，直接通过step索引访问，替代switch分支：

int doSomething(int x, int y, MyArrs arrs, const int step, const int idx)
{
    static constexpr int* MyArrs::* arr_ptrs[] = {&MyArrs::arr1, &MyArrs::arr2, &MyArrs::arr3};
    // 因为step取值为1、2、3，所以要转成0、1、2的索引
    int z = arrs.*arr_ptrs[step-1][idx];
    return x + y + z;
}

这种方式编译期就能确定映射关系，运行时直接索引，效率和switch相当，但代码更简洁，扩展性更好——后续新增数组成员只需在映射表中添加元素即可。

2. 重构结构体（若允许修改） #

如果可以调整结构体定义，把三个数组合并为二维数组，直接通过step索引：

struct MyArrs
{
    int arr[3][3]; // arr[0]对应原arr1，arr[1]对应原arr2，arr[2]对应原arr3
};

int doSomething(int x, int y, MyArrs arrs, const int step, const int idx)
{
    int z = arrs.arr[step-1][idx];
    return x + y + z;
}

这是最直接的方案，代码最简洁，访问效率最高。

二、SFINAE的可行性与价值 #

1. 能否用SFINAE实现？ #

可以，但必须要求step是编译期常量（比如作为模板参数）。因为SFINAE是编译期机制，无法处理运行时传入的step变量。示例代码如下：

#include <type_traits>

template<int Step>
std::enable_if_t<Step == 1, int>
getArrayValue(const MyArrs& arrs, int idx) {
    return arrs.arr1[idx];
}

template<int Step>
std::enable_if_t<Step == 2, int>
getArrayValue(const MyArrs& arrs, int idx) {
    return arrs.arr2[idx];
}

template<int Step>
std::enable_if_t<Step == 3, int>
getArrayValue(const MyArrs& arrs, int idx) {
    return arrs.arr3[idx];
}

template<int Step>
int doSomething(int x, int y, MyArrs arrs, const int idx)
{
    int z = getArrayValue<Step>(arrs, idx);
    return x + y + z;
}

2. 使用SFINAE是否有价值？ #

几乎没有价值，原因如下：

• 原需求中step是运行时参数，SFINAE无法适配这种场景，只能用于step为编译期常量的情况，和原需求的使用场景不匹配。
• 即使step是编译期常量，用C++17的if constexpr或者模板特化，写法比SFINAE更简洁直观：

template<int Step>
int getArrayValue(const MyArrs& arrs, int idx) {
    if constexpr (Step == 1) {
        return arrs.arr1[idx];
    } else if constexpr (Step == 2) {
        return arrs.arr2[idx];
    } else { // Step ==3
        return arrs.arr3[idx];
    }
}

• SFINAE写法繁琐，可读性差，反而增加代码维护成本，对于这种简单分支场景完全没必要。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ali Ibrahim