C++11新特性：sizeof... 运算符

在 C++11 及其后续版本中，引入了一项新的语言特性——sizeof...运算符，这是一个与模板编程紧密相关的特性。

你没看错，sizeof 后面是三个点：sizeof...

sizeof...运算符用于计算变参模板（variadic template）中模板参数包（template parameter pack）或函数参数包（function parameter pack）的数量。这个特性在编写泛型代码或需要在编译时，获知参数包中元素数量的场景下非常有用。

基本用法

sizeof...的基本语法结构如下：

sizeof...(参数包名)

这将返回参数包中元素的数量，结果是一个编译时常量，类型为std::size_t。

用于模板参数包

sizeof...可以用来计算模板参数包中的类型数量，这对于模板编程尤其有用。

示例1：计算类型参数包的大小

#include <iostream>// 定义一个模板类，其中包含一个静态成员函数，用于返回类型参数包的大小
template<typename... Args>
class MyClass {
public:static size_t getSize() {return sizeof...(Args);}
};int main() {std::cout << "Number of types in MyClass<int, double, char>: " << MyClass<int, double, char>::getSize() << std::endl;return 0;
}

这个例子中，MyClass是一个变参模板类，它接受一个类型参数包Args。通过sizeof...(Args)计算出类型参数包中元素的数量，并在main函数中输出。

用于函数参数包

sizeof...同样适用于函数的参数包，可以用于计算传递给变参模板函数的参数数量。

示例2：计算函数参数包的大小

#include <iostream>// 定义一个变参模板函数，用于返回函数参数包中元素的数量
template<typename... Args>
size_t countArgs(Args... args) {return sizeof...(args);
}int main() {std::cout << "Number of arguments in countArgs(1, 2.5, 'a', \"test\"): " << countArgs(1, 2.5, 'a', "test") << std::endl;return 0;
}

这个例子中，countArgs是一个变参模板函数，它接受一个函数参数包args。通过sizeof...(args)计算出函数参数包中元素的数量，并在main函数中输出。

结合递归模板元编程

sizeof...运算符在递归模板元编程中特别有用，可以用来作为递归的终止条件。

示例3：使用`sizeof...`作为递归终止条件

#include <iostream>// 递归模板函数的基本情况
void print() {std::cout << "All arguments have been printed." << std::endl;
}// 递归模板函数
template<typename T, typename... Args>
void print(T first, Args... args) {std::cout << first << std::endl; // 打印当前参数if constexpr(sizeof...(args) > 0) { // 这句是 C++17 的用法，用 C++11 编译的时候，可以把 constexpr 删除print(args...); // 递归调用，处理剩余参数} else {print(); // 调用基本情况，结束递归}
}int main() {print(1, 2.5, 'a', "test");return 0;
}