Wie kann ich die Größe eines Arrays mithilfe einer C-Vorlagenfunktion ermitteln?

Wie funktioniert diese Vorlagenfunktion „Größe des Arrays“?

Diese Vorlagenfunktion, GetArrLength, dient dazu, die Länge eines Arrays zu bestimmen. Dies wird erreicht, indem die Kenntnis der Größe und des Typs des Arrays genutzt wird, die als Vorlagenparameter vom Typ T bzw. int-Größe festgelegt werden.

Die Funktion nimmt einen Verweis auf ein Array vom Typ T und der Größe size as entgegen ein Eingabeparameter. Diese Referenz wird mit der Syntax T(&)[size] deklariert, was bedeutet, dass der Parameter eine Referenz auf ein Array vom Typ T mit einer konstanten Größe von size sein sollte.

Beim Aufruf versucht der Compiler um die Vorlagenparameter basierend auf dem Typ und der Größe des übergebenen Arrays abzuleiten. Wenn wir beispielsweise GetArrLength mit einem Array von Ganzzahlen mit dem Namen a und der Größe 10 aufrufen, schließt der Compiler, dass T int ist und Größe ist 10, und die Funktion gibt den Wert 10 zurück.

Es gibt jedoch bestimmte Einschränkungen für die Implementierung der GetArrLength-Funktion. Erstens kann die Verwendung einer vorzeichenbehafteten Ganzzahl für den Vorlagenparameter und den Rückgabetyp zu Problemen mit negativen Array-Größen führen. Aus praktischen Gründen empfiehlt es sich, sowohl für den Vorlagenparameter als auch für den Rückgabetyp einen vorzeichenlosen Typ wie std::size_t zu verwenden, um unerwartetes Verhalten zu vermeiden.

Außerdem ist das Ergebnis der Funktion kein konstanter Ausdruck , obwohl die Größe eines Arrays grundsätzlich konstant ist. Um dieser Einschränkung zu begegnen, gibt es robustere Lösungen, die ein konstantes Ergebnis liefern können, wie zum Beispiel der folgende Codeblock:

template <std::size_t N>
struct type_of_size
{
    typedef char type[N];
};

template <typename T, std::size_t Size>
typename type_of_size<Size>::type& sizeof_array_helper(T(&&)[Size]);

#define sizeof_array(pArray) sizeof(sizeof_array_helper(pArray))

Diese Technik generiert ein konstantes Ergebnis, indem sie die Größe des Arrays in die Größe eines Typs kodiert ein Template-Metaprogrammierungsansatz. Dadurch wird sichergestellt, dass das Ergebnis nicht dynamisch ausgewertet wird und ein konstanter Ausdruck bleibt.

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