C++中替代C嵌套数组指定初始化实现二维数组的最优方案是什么

方案1：使用C++20指定初始化（最接近C原生写法） #

C++20正式引入了指定初始化语法，只要初始化顺序和枚举/数组元素的声明顺序完全匹配，就可以合法使用，写法和原C代码几乎一致，完全保留可读性，同时是编译期静态初始化：

#define NUMBER_OF_TOKEN_KINDS 15
enum TokenKind {
    Literal,
    Alternator,
    // 其余枚举值按原顺序定义
};

class Lexer {
private:
    static constexpr bool m_grammar_allowed[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS][NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = {
        // 其余行按枚举定义顺序填写
        [Literal] = {[Alternator] = true},
        [Alternator] = {[Literal] = true},
        // 其余规则按顺序补充
    };
};

注意C++20要求同一层级的指定初始化器必须和声明顺序一致，只要枚举的定义顺序不变，就可以正常使用。

方案2：C++11及以上兼容的constexpr生成函数（兼容性最好） #

如果需要兼容旧标准，可以写一个constexpr静态函数生成数组，在函数内按下标赋值方式写规则，返回值直接用来初始化静态constexpr数组，整个过程完全在编译期完成，不会产生运行时开销，可读性和构造函数赋值的写法完全一致：

#define NUMBER_OF_TOKEN_KINDS 15
enum TokenKind {
    Literal,
    Alternator,
    // 其余枚举值定义
};

class Lexer {
private:
    static constexpr auto build_grammar_allowed() {
        bool arr[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS][NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = {}; // 初始全为false
        // 直接按规则赋值，和运行时写法完全一致
        arr[Literal][Alternator] = true;
        arr[Alternator][Literal] = true;
        // 其余规则补充
        return arr;
    }

    static constexpr bool m_grammar_allowed[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS][NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = build_grammar_allowed();
};

该方案兼容性最好，C14及以上可以直接使用，C11仅需调整返回值写法即可适配，所有初始化逻辑都在编译期执行，最终数组会直接固化到可执行文件的只读段，性能和C原生的静态初始化完全一致。

方案3：位域压缩优化（可选，性能更高） #

如果TokenKind数量不超过64，还可以用std::bitset或者整数类型把每一行的规则压缩成单个数值，初始化时直接给每行赋值对应的位掩码，可读性也很高：

#include <bitset>

class Lexer {
private:
    static constexpr std::bitset<NUMBER_OF_TOKEN_KINDS> m_grammar_allowed[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = {
        [Literal] = 1 << Alternator, // 等价于Literal后面可以接Alternator
        [Alternator] = 1 << Literal,
        // 其余规则补充
    };
};

检查规则时直接用m_grammar_allowed[previous].test(current)即可，内存占用比bool二维数组小很多，检查速度也更快。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Joku