如何在现代C++中返回指定维度与类型的多维vector？

当然可以实现，核心思路是利用模板递归在编译期生成嵌套的std::vector类型。以下是具体实现方案：

1. 编译期生成n维vector类型 #

通过模板元编程定义类型别名，直接得到目标类型：

#include <vector>

// 基础模板声明
template<int N, typename T>
struct NDVector;

// 终止条件：1维vector
template<typename T>
struct NDVector<1, T> {
    using type = std::vector<T>;
};

// 递归生成n维vector
template<int N, typename T>
struct NDVector {
    using type = std::vector<typename NDVector<N-1, T>::type>;
};

// 简化使用的模板别名
template<int N, typename T>
using NDVector_t = typename NDVector<N, T>::type;

使用示例 #

• NDVector_t<1, float> → 等价于 std::vector<float>
• NDVector_t<2, float> → 等价于 std::vector<std::vector<float>>
• NDVector_t<3, int> → 等价于 std::vector<std::vector<std::vector<int>>>

2. 生成空n维vector对象的函数 #

如果需要直接返回空的n维容器，可以封装一个函数：

template<int N, typename T>
NDVector_t<N, T> createNDVector() {
    return {};
}

调用示例 #

int main() {
    auto vec1 = createNDVector<1, float>(); // 类型是std::vector<float>
    auto vec2 = createNDVector<2, float>(); // 类型是std::vector<std::vector<float>>
    auto vec3 = createNDVector<3, int>();   // 类型是std::vector<std::vector<std::vector<int>>>
    return 0;
}

注意事项 #

• 这里的维度N必须是编译期常量，因为C模板参数需要在编译时确定。如果需要支持运行时动态指定维度，无法返回静态类型的嵌套vector（C是静态类型语言），这种场景可以考虑使用std::variant或动态类型容器，但通常这类需求都是基于编译期确定维度的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fzza