使用语言功能(NOT预处理器指令)在C++中自动生成包含大括号的初始值设定项列表

Question

我正在寻找一个仅使用本机C++语言功能(最高可达C++17(的解决方案，以实现以下功能：

std::array<Type, unsigned int Elem> array_{Type(), // 1    - Call constructor on Type()
Type(), // 2    - ...
...  , // 3    - ...
Type()} // Elems - Call the Elem:th Type() constructor

此外，我还希望每个构造函数调用都能够接受任意数量的参数。

一个具体的例子是自动编写以下内容：

std::array<std::shared_ptr<int>, 4> array_{std::make_shared<int>(),
std::make_shared<int>(),
std::make_shared<int>(),
std::make_shared<int>()}

也就是说，如果我知道Type和Elem，我想自动创建包含大括号的初始值设定项列表，并在过程中调用Type:s构造函数。

有什么想法吗？

更新，我想解决的真实问题如下：

template <typename Type, unsigned int Size>
class Storage {
public:
Storage(std::initializer_list<Type> initializer) : array_{initializer} {}
private:
std::array<Type, Size> array_;
};

void foo(){
Storage<std::shared_ptr<int>, 100> storage(...);
// or perhaps
auto storage = std::make_shared<Storage<std::shared_ptr<int>, 100>>(here be an initializer list containing calls to 100 std::make_shared<int>());
}

Answer 1

像这样：

#include <array>
#include <memory>
#include <utility>
template <std::size_t ...I>
std::array<std::shared_ptr<int>, sizeof...(I)> foo(std::index_sequence<I...>)
{
return {(void(I), std::make_shared<int>())...};
}
std::array<std::shared_ptr<int>, 4> array_ = foo(std::make_index_sequence<4>());

C++17中有保证的拷贝省略确保了阵列构建到位，不会发生额外的移动。

return语句扩展到{(void(0), std::make_shared<int>()), (void(1), std::make_shared<int>())...}。void(...)不是严格必要的，但Clang会发出警告。

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但如果是我的代码，我会写一个更通用的助手：

#include <utility>
template <typename R, typename N, typename F, N ...I>
[[nodiscard]] R GenerateForEach(std::integer_sequence<N, I...>, F &&func)
{
return {(void(I), func(std::integral_constant<N, I>{}))...};
}
template <typename R, auto N, typename F>
[[nodiscard]] R Generate(F &&func)
{
return (GenerateForEach<R, decltype(N)>)(std::make_integer_sequence<decltype(N), N>{}, std::forward<F>(func));
}

然后：

auto array_ = Generate<std::array<std::shared_ptr<int>, 4>, 4>([](auto){return std::make_shared<int>();});

虽然lambda在这种情况下会丢弃索引，但它通常会很有用，特别是考虑到在[](auto index){...}中，index.value是constexpr。