未显式传入尺寸信息时，C++模板函数如何获取std::array行列大小？

先把你的代码格式化得更清晰一点：

template<size_t ROWS, size_t COLS> 
void f(const array<array<int, COLS>, ROWS>& arr) { 
    for(size_t r=0; r<ROWS; r++) 
        for(size_t c=0; c<COLS; c++) 
            // 这里处理元素
} 

array<array<int, 2>, 3> arr {{{1,2},{3,4},{5,6}}}; 
f(arr);

这个问题问得特别到位！核心其实很简单：std::array的类型本身就携带了它的尺寸信息，编译器只是从实参的完整类型里把这些信息“读”出来而已。

先搞懂std::array的本质 #

std::array不是普通的C风格数组，它是一个模板类，简化后的定义大概是这样：

template <typename ElementType, size_t Size>
struct array {
    // 内部成员和方法
};

你写array<int, 2>的时候，这个类型就已经明确告诉编译器：“我是一个能装2个int的数组”。而你的二维数组array<array<int, 2>, 3>，意思就是“我是一个能装3个array<int,2>的数组”——相当于类型里直接写了“3行2列”的信息。

模板参数推导的具体过程 #

当你调用f(arr)时，编译器会自动完成以下匹配：

1. 函数模板的形参类型是const array<array<int, COLS>, ROWS>&，这里有两个待确定的模板参数ROWS和COLS。
2. 实参arr的实际类型是array<array<int, 2>, 3>，这个类型里的两个尺寸是明明白白的：外层数组的大小是3，内层数组的大小是2。
3. 编译器会把这两个类型做模式匹配：
   • 外层array的第二个模板参数（也就是行数）是3，刚好对应形参里的ROWS，所以ROWS被推导为3；
   • 内层array的第二个模板参数（也就是列数）是2，对应形参里的COLS，所以COLS被推导为2。

说白了，你不需要显式写f<3,2>(arr)，因为变量arr的类型已经把尺寸信息“刻”在里面了，编译器只要对照着函数模板的形参类型，就能自动把这两个参数填进去。

额外提一句：C风格数组也能这么玩 #

其实如果是普通的C风格二维数组int arr[3][2]，函数模板同样能推导出行列尺寸，原理是一样的——C风格数组的类型也携带了维度信息。只不过std::array作为模板类，这种推导逻辑更直观，也更符合现代C++的类型安全设计。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者code