std::integer_sequence

出自cppreference.com
 
C++
 
元編程庫
類型特徵
類型類別
(C++11)
(C++11)(DR*)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11) 
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)  
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
類型屬性
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++11)
(C++14)
(C++11)
(C++17)
(C++23)
(C++11)(C++26 棄用)
(C++11)
(C++11)
(C++11)(C++20 前*)
(C++11)(C++20 棄用)
(C++11)
(C++11)
(C++20)
(C++20)
(C++23)
(C++17)
類型特徵常量
(C++11)(C++17)(C++11)(C++11)
元函數
(C++17)
(C++17)
(C++17)
受支持操作
關係與屬性查詢
類型修改
(C++11)(C++11)(C++11)
(C++11)(C++11)(C++11)
(C++11)
(C++11)
類型變換
(C++11)(C++23 棄用)
(C++11)(C++23 棄用)
(C++11)
(C++20)
(C++11)(C++20 前*)(C++17)

(C++11)
(C++11)
(C++20)
(C++11)
(C++20)
(C++11)
(C++17)
編譯時有理數算術
編譯時整數序列
(C++14)
 
在標頭 <utility> 定義 
template< class T, T... Ints >
struct integer_sequence;
(C++14 起)

類模板 std::integer_sequence 表示一個編譯時的整數序列。在用作函數模板的實參時，能推導參數包 Ints 並將它用於包展開。

模板形參

T - 用於序列元素的整數類型
...Ints - 表示序列的非類型形參包

成員類型

類型 定義
value_type T

成員函數

[靜態]
 返回 Ints 中的元素數
(公開靜態成員函數)

std::integer_sequence::size

static constexpr std::size_t size() noexcept;

返回 Ints 中的元素數。等價於 sizeof...(Ints)。

返回值

Ints 中的元素數。

輔助模板

針對 T 為 std::size_t 的常用情況，定義輔助別名模板 std::index_sequence。 

template< std::size_t... Ints >
using index_sequence = std::integer_sequence<std::size_t, Ints...>;

分別定義輔助別名模板 std::make_integer_sequence 與 std::make_index_sequence，用於簡化以 0, 1, 2, ..., N - 1 為 Ints 創建 std::integer_sequence 與 std::index_sequence 類型： 

template< class T, T N >
using make_integer_sequence = std::integer_sequence<T, /* 序列 0, 1, 2, ..., N-1 */>;

template< std::size_t N >
using make_index_sequence = std::make_integer_sequence<std::size_t, N>;

若 N 為負則程序非良構。若 N 為零，則指示類型為 integer_sequence<T>。

定義輔助別名模板 std::index_sequence_for，以將任何類型形參包轉換為同長度的索引序列： 

template< class... T >
using index_sequence_for = std::make_index_sequence<sizeof...(T)>;

註解

功能特性測試宏 值 標準 功能特性
__cpp_lib_integer_sequence 201304L (C++14) 編譯期整數序列

可能的實現

make_integer_sequence 
namespace detail {
template<class T, T I, T N, T... integers>
struct make_integer_sequence_helper
{
    using type = typename make_integer_sequence_helper<T, I + 1, N, integers..., I>::type;
};

template<class T, T N, T... integers>
struct make_integer_sequence_helper<T, N, N, integers...>
{
    using type = std::integer_sequence<T, integers...>;
};
}

template<class T, T N>
using make_integer_sequence = typename detail::make_integer_sequence_helper<T, 0, N>::type;

示例

另見 std::apply 中可能的實現作為另一個例子。

運行此代碼
#include <array>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>
 
namespace details {
template <typename Array, std::size_t... I>
constexpr auto array_to_tuple_impl(const Array& a, std::index_sequence<I...>)
{
    return std::make_tuple(a[I]...);
}
 
template <class Ch, class Tr, class Tuple, std::size_t... Is>
void print_tuple_impl(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os,
                      const Tuple& t,
                      std::index_sequence<Is...>)
{
    ((os << (Is ? ", " : "") << std::get<Is>(t)), ...);
}
}
 
template <typename T, T... ints>
void print_sequence(int id, std::integer_sequence<T, ints...> int_seq)
{
    std::cout << id << ") 大小为 " << int_seq.size() << " 的序列: ";
    ((std::cout << ints << ' '), ...);
    std::cout << '\n';
}
 
template <typename T, std::size_t N, typename Indx = std::make_index_sequence<N>>
constexpr auto array_to_tuple(const std::array<T, N>& a)
{
    return details::array_to_tuple_impl(a, Indx{});
}
 
template <class Ch, class Tr, class... Args>
auto& operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, const std::tuple<Args...>& t)
{
    os << '(';
    details::print_tuple_impl(os, t, std::index_sequence_for<Args...>{});
    return os << ')';
}
 
int main()
{
    print_sequence(1, std::integer_sequence<unsigned, 9, 2, 5, 1, 9, 1, 6>{});
    print_sequence(2, std::make_integer_sequence<int, 12>{});
    print_sequence(3, std::make_index_sequence<10>{});
    print_sequence(4, std::index_sequence_for<std::ios, float, signed>{});
 
    constexpr std::array<int, 4> array{1, 2, 3, 4};
 
    auto tuple1 = array_to_tuple(array);
    static_assert(std::is_same_v<decltype(tuple1),
                                 std::tuple<int, int, int, int>>, "");
    std::cout << "5) tuple1: " << tuple1 << '\n';
 
    constexpr auto tuple2 = array_to_tuple<int, 4,
        std::integer_sequence<std::size_t, 1, 0, 3, 2>>(array);
    std::cout << "6) tuple2: " << tuple2 << '\n';
}

輸出： 

1) 大小为 7 的序列: 9 2 5 1 9 1 6 
2) 大小为 12 的序列: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 
3) 大小为 10 的序列: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
4) 大小为 3 的序列: 0 1 2 
5) tuple1: (1, 2, 3, 4)
6) tuple2: (2, 1, 4, 3)

參閱

(C++20)
 從內建數組創建 std::array 對象
(函數模板) [編輯]
(C++11)(C++17)
 具有指定值的指定類型的編譯期常量
(類模板) [編輯]