C++11中传递std::array引用时如何避免指定数组大小？

嗨，我完全懂你的烦恼——每次在main里创建不同大小的std::array，就得手动修改passbyref函数里的数组大小参数，实在太繁琐了！其实用模板函数就能完美解决这个问题，让函数自动适配任意大小的std::array。

先看看你遇到问题的场景代码（补全了passbyref的示例）：

#include<iostream>
#include<string>
#include<iomanip>
#include<array>
using namespace std;

class GradeBook {
public:
    // 这里必须指定固定大小，换数组大小就得改代码
    void passbyref(array<int, 5>& arr) {
        arr[0] = 100;
    }

    void changevalues() {
        array<int, 3> arr2 = {1,2,3};
        cout<<arr2[2]<<endl;
        arr2[2]=2;
        cout<<arr2[2]<<endl;
    }
};

int main() {
    GradeBook gb;
    array<int, 5> arr1 = {1,2,3,4,5};
    gb.passbyref(arr1); // 没问题

    array<int, 3> arr3 = {6,7,8};
    // gb.passbyref(arr3); // 这里直接报错，因为函数只接受size=5的array
    return 0;
}

解决方案：模板成员函数 #

把passbyref改成模板函数，将数组的大小作为模板参数，编译器会自动推导这个参数的值，不用你手动指定：

#include<iostream>
#include<string>
#include<iomanip>
#include<array>
using namespace std;

class GradeBook {
public:
    // 模板函数，自动推导数组大小N
    template<size_t N>
    void passbyref(array<int, N>& arr) {
        // 示例操作：遍历修改数组元素
        for (auto& num : arr) {
            num *= 2; // 每个元素乘2
        }
    }

    void changevalues() {
        array<int, 3> arr2 = {1,2,3};
        cout<<arr2[2]<<endl;
        arr2[2]=2;
        cout<<arr2[2]<<endl;
    }
};

int main() {
    GradeBook gb;
    array<int, 5> arr1 = {1,2,3,4,5};
    gb.passbyref(arr1); // 自动推导N=5
    for (int num : arr1) {
        cout << num << " "; // 输出：2 4 6 8 10
    }
    cout << endl;

    array<int, 3> arr3 = {6,7,8};
    gb.passbyref(arr3); // 自动推导N=3
    for (int num : arr3) {
        cout << num << " "; // 输出：12 14 16
    }
    cout << endl;

    gb.changevalues();
    return 0;
}

进阶：支持任意类型的std::array #

如果想让函数不仅适配不同大小，还支持不同元素类型（比如double、string），可以把元素类型也作为模板参数：

template<typename T, size_t N>
void passbyref(array<T, N>& arr) {
    // 示例操作：给每个元素加1（只要T类型支持+=操作）
    for (auto& elem : arr) {
        elem += 1;
    }
}

这样不管你传array<double, 4>还是array<string, 2>，函数都能正常工作啦！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shabbar