ArraySizeHelper解析
[ArraySizeHelper解析]
以下代码用于获取一个数组的元素个数,例如 int table[100],以下宏返回100。
template <typename T, size_t N>
char (&ArraySizeHelper(const T (&array)[N]))[N];
#define arraysize(array) (sizeof(ArraySizeHelper(array)))
[要点]
1、数组的引用
T (&)[N] (注意:有个括号)。比如:
int a[5] = {0};
int (&ra)[5] = a; 这里ra就是一个对数组a的引用,其这个数组的大小也是5;
2、返回值为数组引用的函数
T (& Fun( param_list ) )[N];
Fun是一个函数,其返回值类型是 T (&)[N];
3、sizeof()在编译期完成,与运行时无关
sizeof是C/C++语言中的keyword,不是函数。对其参数里的表达式是不会在执行期去执行的,而只是在编译期去推算整个表达式的最后的类型信息。
比如: int a = 1; sizeof(a++); cout << a; // a还是1. 不会是2;
因为是在编译期完成,编译器只需要类型信息,不需要函数的实现体。所以就可以不用提供定义体。
下面这个例子可能更能说明这个问题。
int Fun(); // only declare it without definition
sizeof( Fun() ); // 这里Fun()函数不会在运行的时候被执行,仅仅是在编译时,编译器需要知道的是:Fun()函数返回值的类型是什么。
4、模板自动推导在编译期完成
模板推导是由编译器在编译期(compile time)完成的,而不是在执行期(run time)完成的。
这个是理解的关键之一。不涉及内存布局分配的问题。编译期间,编译器只关心声明信息(也就是声明式里面所带的类型信息)。模板推导会自动推导模板参数的各种信息(类型,传递过来的数值等)。以下是一个例子:
template<int x, int y>
struct sum_
{
enum { value = x + y };
};
int sum = sum_<3, 4>::value; // sum的值在编译期间就已经确定下来了,不是在执行期间由CPU运算得到。
这个例子里的模板,仅仅只有数值的传递,没有包含类型。这个可能大家很少见到的。但是模板是支持的。
例子二:
template< typename T, size_t N>
void Fun( T (&)[N] );
这个模板里既有类型T,又有数值N;模板推导时,是根据Fun的实参来推导得到的。比如:
int a[5];
Fun(a); // 编译器经过推导就知道,T=int,N=5。注意这里的N能得到5,是因为Fun的参数声明决定的。这里Fun的参数是:数组引
int *p = a;
int (*pa)[5] = &a;
// p和pa都是指针,但是指针的类型不同:p的类型是int*;pa的类型是int(*)[5]。
sizeof(p) // = 4;
sizeof(a) // = 20 = 5*sizeof(int)
sizeof(*p) // = sizeof(int) = 4;
sizeof(pa) // = 4;
sizeof(*pa) // = sizeof(a) = 20;
6、跨函数类型信息丢失
C/C++对于数组和指针是明确区分其类型的。数组的信息包括(类型+大小),而指针则没有大小信息。
在这里附带要说一下,数组经过函数参数传递后,数组的大小信息就丢失了。比如:
void Fun( int a[5] )
{
int n = sizeof(a); // n为4,相对于就是sizeof(int*).因为编译器只传递过来了数组的地址,大小信息没有了。
}
所以,上面Fun的参数声明里面的数组的具体数字是被忽略掉的。其等价声明式可以是:
void Fun( int a[10] );
void Fun( int a[] );
void Fun( int *a );
为了需要把大小信息传递到函数里面去,需要额外加一个参数来表示大小信息,这个大小信息需要调用者来提供,并且有调用者来保证大小信息的正确性。
void Fun( int a[], int size );
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