泛型算法：Tips (4) --- 再论初始化

总有一些时候，我们不能够借助于“生成式”的初始化方法来给容器赋值，例如我们已经有了一个数组，要把它作为初值赋给一个容器，常规的做法已经深入人心了：

int init[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23};
std::vector<int> vect(init, init + sizeof(init)/sizeof(int));

通过两个 sizeof 来得到数组的大小在 C 语言里面是很常见的，然而在 C++ 里面，这即便不能称为丑陋，也绝对称不上是好。首先其可读性不好，其次它要进行一次除法来得到一个本来在编译期间就知道的数字，最后，它并不是总能用的！例如下面的例子：

std::string strs[] = { "Amy", "Ralph", "Simon", "Maggie" };

现在，你打算用 "sizeof " 什么来除以 "sizeof" 什么？

其实，经过了这么多 C++ GP 的磨练，我们很容易就会想到一个在编译期间得到静态数组大小的办法，模板偏特化是我们常用的武器，在这里非常好用：

template <class T>
struct ArraySize
{
static const unsigned int value = 0;
};

template <class T, int S>
struct ArraySize<T[S]>
{
static const unsigned int value = S;
};

就这么简单！虽然它只对付一维数组，但是扩展它是很容易的。不过，模板参数只能为类型，而我们需要传入的是一个变量。好在在计算机科学里面，加一层抽象是可以解决任何问题的，我们只要加一个模板函数，C++ 会自动帮我们做类型推导：

template <class T>
unsigned int array_size(const T&)
{
return ArraySize<T>::value;
}

现在我们可以轻而易举的搞定那些数组了：

int ints[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23};
std::vector<int> vint(ints, ints + array_size(ints));

std::string strs[] = { "Amy", "Ralph", "Simon", "Maggie" };
std::vector<std::string> vstr(strs, strs + array_size(strs));

std::for_each(vint.begin(), vint.end(), std::cout << _1 << " ");
std::cout << std::endl;
std::for_each(vstr.begin(), vstr.end(), std::cout << _1 << " ");

输出：

2 3 5 7 11 13 17 19 23
Amy Ralph Simon Maggie

顺便说一下，在 boost.type_traits 里面有一个类似于 ArraySize 的工具，叫做 extent ，它更加强大，可以对付多维数组，不过是否值得为了这个而把 boost.type_traits 包含到工程里面去就看读者自己抉择了。

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容器的初始化是如此的常见，以至于 boost 提供了一个 assign 库来简化这些操作。boost.assign 大量利用了重载的逗号和括号来简化赋值操作，提供了甚至比用数组更加简洁的语法：

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>

#include <boost/assign/std/vector.hpp>
#include <boost/assign/std/list.hpp>

using namespace boost::assign;

int main()
{
std::vector<int> vint;
vint += 2,3,5,7,11,13,17,19,23;

std::vector<std::string> vstr;
vstr += "Amy","Ralph","Simon","Maggie";

std::list<std::string> lstr;
lstr += "Amy","Ralph","Simon","Maggie";

std::for_each(vint.begin(), vint.end(), std::cout << _1 << " ");
std::cout << std::endl;
std::for_each(vstr.begin(), vstr.end(), std::cout << _1 << " ");
std::cout << std::endl;
std::for_each(lstr.begin(), lstr.end(), std::cout << _1 << " ");
}

运行这个程序，输出与前面的大致相同，但是我们注意到初始化更加简洁了，而且也不需要额外的空间来存储数组，对于各种类型，都能够以统一的方式来初始化，真是妙不可言。有趣的是 assign 的作者在文档中还特意引用了 Bjarne Stroustrup 的话作为引子：

There appear to be few practical uses of operator,()<!-- p. 247 -->.
Bjarne Stroustrup, The Design and Evolution of C++

这也许就是 C++ 最大的魅力之一：你无法预料它可以办到些什么。

下面关于 map 的例子也使用 boost.assign ，可以看到重载的括号给我们带来了多少方便。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <map>
#include <string>

#include <boost/lambda/lambda.hpp>
#include <boost/lambda/bind.hpp>

#include <boost/assign/list_inserter.hpp>
#include <boost/assign/list_of.hpp>

using namespace std;
using namespace boost::assign;
using namespace boost::lambda;

int main()
{
map<string,int> months;

insert( months )
( "january", 31 )( "february", 28 )
( "march", 31 )( "april", 30 )
( "may", 31 )( "june", 30 )
( "july", 31 )( "august", 31 )
( "september", 30 )( "october", 31 )
( "november", 30 )( "december", 31 );

map<int,string> persons = map_list_of
(2,"Amy")(3,"Ralph")
(5,"Simon")(7,"Maggie");

for_each( months.begin(), months.end(),
cout << bind(&map<string,int>::value_type::second, _1) << "\t"
<< bind(&map<string,int>::value_type::first, _1) << "\n"
);
cout << endl;
for_each( persons.begin(), persons.end(),
cout << bind(&map<int,string>::value_type::first, _1) << "\t"
<< bind(&map<int,string>::value_type::second, _1) << "\n"
);
}

输出：

30 april
31 august
31 december
28 february
31 january
31 july
30 june
31 march
31 may
30 november
31 october
30 september

2 Amy
3 Ralph
5 Simon
7 Maggie