Передача статического одномерного массива определённого размера в функцию

#cpp #массивы

Я хочу передать в функцию статический массив определённого размера, который будет
проверяться при компиляции.

#include 
void print(int arr[3])
{
    std::cout << sizeof(arr) << '\n'; //выводит 4 при каждом вызове
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        std::cout << arr[i] << ' '; 
    }
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    int staticArr2[2] = {8, 5};
    int staticArr3[3] = {2, 4, 7};

    std::cout << sizeof(staticArr2) << '\n'; //выводит 8
    std::cout << sizeof(staticArr3) << '\n'; //выводит 12

    print(staticArr2); // выводит 3 элемент, указывающий на память вне массива
                       // хочется чтобы не компилировалось
    print(staticArr3); // ок
    return 0;
}


Но вот конструкция int arr[3] воспринимается как int * в объявлении входных параметров
функции. Подскажите, как можно реализовать передачу массива конкретного размера. 
    

Ответы

Ответ 1

Можно воспользоваться шаблонами для того, чтобы передавать массив как массив, а не
как указатель. При таком вызове сохраняется информация о размере массива. Если дополнить
код вызовом static_assert, то ошибка будет выдаваться во время компиляции.

template
void print(int (&arr)[N])
{
    static_assert(N == 3, "Array must contain 3 elements"); // Проверка выполняется
                                                            // во время компиляции
    std::cout << N << ' ' << sizeof(arr) << '\n'; // Размер вычисляется корректно
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        std::cout << arr[i] << ' '; 
    }
    std::cout << '\n';
}


При попытке передать массив из двух элементов будет выведена ошибка:

prog.cpp: In instantiation of 'void print(int (&)[N]) [with unsigned int N = 2u]':
prog.cpp:22:21:   required from here
prog.cpp:6:2: error: static assertion failed: Array must contain 3 elements
  static_assert(N == 3, "Array must contain 3 elements");
  ^


Ответ 2

Конкретный размер передается отдельным параметром. 

В функцию надо передавать два параметра: 


ссылку на первый элемент массива (это имя массива без квадратных скобок
размерность массива.


Ответ 3

можно завернуть массив в структуру и передавать экземпляр структуры в качестве аргумента
функции:

struct Array3 {
   int items[3];
};

void print(struct Array3 arr) {
   // code here
}


Ответ 4

А Вы надеялись увидеть 12?

С т.з. языка аргумент функции, хоть и описывающий массив с указанием размера все
равно является указалем. 

И ведь на самом же деле в функцию в стеке (или в некоторых архитектурах в одном из
регистров) передается указатель, который в 32-bit системах имеет размер 4 байта (которые
Вы и видите на печати).

Причем, даже в gcc, который "на самом деле понимает" размеры массивов (точнее низшие
размерности многомерных массивов), например, вот такой код --

int 
f (int m, int n, int a[m][n]) {
  printf("n = %d a[n] = %ld\n", n, (long)sizeof(a));
  int i, j;
  for (i = 0; i < m; i++)
    for (j = 0; j < n || !puts(""); j++)
      printf("%d ", a[i][j]); // обратите внимание он (компайлер) в самом деле учитывает
количество элементов в строке матрицы!!!

  return 0;
}

int 
main (int ac, char *av[])
{
  static int c[2][5] = {
    {1, 2, 3, 4, 5},
    {11, 12, 13, 14, 15}};

  f(2, 5, c);
}


все равно sizeof(a) выдает 4.


Ответ 5

Если нужно разрешать только определенную размерность, имхо, ей и стоит ограничиться.
Т.е. не городить шаблонов со ссылками и static_assert внутри, а явно сделать функцию,
принимающую сущность, максимально близкую сырому массиву, но являющуюся при этом объектом
первого класса. Такой сущностью, в частности, является std::array. 

Пример:

#include 
#include 

constexpr int size = 3;

void f(const std::array& a) {
    for(int e : a) {
        std::cout << e << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
}

int main()
{
    std::array a {1,2,3};
    f(a);
    f({4,5,6});
}


Ответ 6

Передавайте вторым аргументом размер массива. Если хотите, чтобы при определенном
размере не компилировалось, в функции проверяйте размер и выкидывайте исключение.