如何在 constexpr 构造函数中初始化矩阵 ONCE？

Question

我有以下矩阵class：

template<size_t Rows, size_t Cols>
class matrix
{
    float data[Rows][Cols];
public:
    constexpr matrix(const float (&input)[Rows][Cols]) : data{}
    {
        for (size_t i = 0; i < Rows; ++i)
            std::copy(input[i], input[i] + Cols, data[i]);
    }
};

用法：

constexpr auto m = matrix({
    {4.3f, 5.0f, 1.2f},
    {8.0f, 1.9f, 6.5f},
    {9.1f, 2.2f, 3.7f},
});

This compiles（在 C++20 中）并且工作正常，但它需要初始化 data 两次。第一个 data{} 是必需的，因为所有内容都必须在 constexpr 构造函数中进行成员初始化，第二个复制实际输入。

在编译时初始化两次并不重要，但这也意味着此构造函数不能在运行时使用，因为它不必要地初始化相同的数据两次。

是否有与此伪代码等效的内容？

constexpr matrix(const float (&input)[Rows][Cols])
{
    for (size_t i = 0; i < Rows; ++i)
        std::constexpr_uninitialized_copy(input[i], input[i] + Cols, data[i]);
}

Answer 1

P1331（允许在 constexpr 上下文中进行简单的默认初始化）用于 C++20。它删除了以下要求：

every non-variant non-static data member and base class subobject shall be initialized

这就是要求您进行 : data {} 初始化的原因。

这应该行得通：

template<size_t Rows, size_t Cols>
class matrix
{
    float data[Rows][Cols];
public:
    constexpr matrix(const float (&input)[Rows][Cols])
    {
        for (size_t i = 0; i < Rows; ++i)
            std::copy(input[i], input[i] + Cols, data[i]);
    }
};

不再需要初始化 data。

Answer 2

您可以使用 std::array。唯一需要注意的是，您需要一对额外的大括号：

template<size_t Rows, size_t Cols>
class matrix
{
    std::array<std::array<float, Rows>, Cols> data;
public:
    constexpr matrix(std::array<std::array<float, Rows>, Cols> const& input) : data{input} {}
};

template<size_t Rows, size_t Cols>
matrix(const float (&input)[1][Rows][Cols]) -> matrix<Rows, Cols>;

int main()
{
    constexpr auto m = matrix({{
        {4.3f, 5.0f, 1.2f},
        {8.0f, 1.9f, 6.5f},
        {9.1f, 2.2f, 3.7f},
    }});
}

如你所见，data只初始化了一次

如何在 constexpr 构造函数中初始化矩阵 ONCE？

How to initialize a matrix ONCE in a constexpr constructor?

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