std::integer_sequence

Определён в заголовке `<utility>`
template< class T, T... Ints > struct integer_sequence;		(начиная с C++14)

Шаблон класса std::integer_sequence представляет собой последовательность целых чисел, создаваемую во время компиляции. При использовании в качестве аргумента шаблона функции пакет параметров Ints может быть выведен и использован при раскрытии пакета.

Параметры шаблона

T	-	целочисленный тип для элементов последовательности
...Ints	-	пакет нетиповых параметров, представляющий последовательность

Типы-члены

Тип	Определение
`value_type`	`T`

Функции-члены

size

[статическая]

возвращает количество элементов в Ints
(открытая статическая функция-член)

std::integer_sequence::size

static constexpr std::size_t size() noexcept;

Возвращает количество элементов в Ints. Эквивалентно sizeof...(Ints).

Возвращаемое значение

Количество элементов в Ints.

Вспомогательные шаблоны

Для распространённого случая, когда T равно std::size_t, определён вспомогательный шаблон псевдонима std::index_sequence:

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

Вспомогательные шаблоны псевдонимов std::make_integer_sequence и std::make_index_sequence определены для упрощения создания типов std::integer_sequence и std::index_sequence соответственно, где 0, 1, 2, ..., N - 1 являются Ints:

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

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

Программа некорректна, если N отрицательно. Если N равно нулю, указанный тип является integer_sequence<T>.

Вспомогательный шаблон псевдонима std::index_sequence_for определён для преобразования любого пакета параметров типов в последовательность индексов той же длины:

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

Примечания

Макрос проверки наличия функции	Значение	Стандарт	Функция
`__cpp_lib_integer_sequence`	`201304L`	(C++14)	Целочисленные последовательности, создаваемые во время компиляции

Возможная реализация

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;

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;

Пример

Другой пример см. также в возможной реализации std::apply.

#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 << ") The sequence of size " << int_seq.size() << ": ";
    ((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';
}

Вывод:

1) The sequence of size 7: 9 2 5 1 9 1 6 
2) The sequence of size 12: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 
3) The sequence of size 10: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
4) The sequence of size 3: 0 1 2 
5) tuple1: (1, 2, 3, 4)
6) tuple2: (2, 1, 4, 3)

См. также

to_array (C++20)	создаёт объект `std::array` из встроенного массива (шаблон функции)
integral_constantbool_constant (C++11)(C++17)	константа времени компиляции указанного типа и значения (шаблон класса)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/utility/integer_sequence