C++标准库函数 end 的实现原理(非类型模板参数)
在刚开始学习《C++ Primer》的时候遇到了 end 函数,感觉很神奇,但又很迷惑:为什么能获得数组的尾后指针呢?编译器也不会在内存中申请一块空间放数组元素的个数啊!最近再一次遇到了 end 就看了一下它的实现终于明白了。
先说以下C语言中获得数组元素个数的方法。
int arr[] = {1, 2, 3};
size_t n = sizeof(arr) / sizeof(int); //n为元素个数
sizeof 返回一个常量表达式,是在编译时期确定返回值的。也就是说在编译时期是可以知道数组的长度的。
再看看 C++标准库中 end 的实现(关键部分:非类型模板参数 N 及函数形参):
//编译器再编译时期会根据数组的元素个数来代替N,从而实例化模板
template<typename T, size_t N>
inline constexpr T* end(T (&arr)[N]) { //由于不能拷贝一个数组,所以将参数定义为了数组的引用
return arr + N; //指针和一个整数N(数组元素个数)相加,从而返回数组arr的尾后指针
}
模板参数列表中的 N 是一个非类型模板参数,而非类型模板参数是在编译时期被确定的常量表达式。end 函数的形参是一个(长度为N)数组的引用,因为 N 是一个非类型模板参数,所以编译器会在编译时期(前面说过,在编译时期是可以确定数组长度的)用数组的长度来初始化 N。最后将 arr 和 N 相加即获得了数组的尾后指针。
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