C++ 怎么获取数组长度 C++ 模板函数推导数组大小技巧【泛型】

std::size最安全，c++17起支持栈上数组和容器，底层为sizeof(arr)/sizeof(arr[0])封装；函数参数中数组会退化为指针致其失效，需模板引用int(&)[N]推导长度。

用 std::size 最安全，C++17 起直接支持

对普通数组（非指针），std::size 是首选。它底层调用 sizeof(arr)/sizeof(arr[0])，但做了类型安全封装，且对容器也通用。

• 只适用于栈上定义的数组，比如 int arr[5];，不适用于 int* arr = new int[5];
• 在函数参数中传入数组时会退化为指针，std::size 失效 —— 这是新手最常踩的坑
• 示例：

  int a[] = {1, 2, 3}; static_assert(std::size(a) == 3); // ✅ 编译期确定

模板参数推导数组长度：靠引用 + sizeof 手动算

当必须把数组作为函数参数传入并获取长度时，只能靠模板 + 引用限定符阻止退化。

• 函数签名必须写成 template void foo(int (&arr)[N])，(&arr)[N] 表示“对 N 元素数组的引用”
• N 会在编译期被自动推导，可用于返回、计算或 static_assert
• 错误写法：void foo(int arr[]) 或 void foo(int* arr) → 完全丢失长度信息
• 示例：

  template size_t get_len(int (&)[N]) { return N; } 
  int x[42]; auto n = get_len(x); // n == 42，类型安全，无运行时开销

为什么不能用 sizeof 在函数内部直接算？

因为数组一进函数就变指针，sizeof 返回的是指针大小（通常是 4 或 8），不是原数组大小。

• 现象：void bad(int a[]) { std::cout → 输出 8（x64 下），不是原数组字节数
• 根本原因：C++ 标准规定，形参中的数组声明等价于指针声明，语法糖而已
• 连 decltype(a) 都是 int*，没有任何元信息残留

泛型场景下更推荐 std::array 或 std::span

如果控制不了调用方是否传原始数组，或需要真正泛型（兼容 std::vector、原始数组、C 风格字符串），优先用标准库容器视图。

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• std::array 自带 .size()，且是聚合类型，可模板推导；但它要求编译期确定大小
• std::span（C++20）能统一处理原始数组、std::vector、std::array，构造时自动捕获长度：std::span s{arr}; → s.size() 可用
• 注意：std::span 不拥有数据，仅是视图，别让它悬空

原始数组长度推导本质是编译期契约：你得让类型系统“看见”维度。一旦退化成指针，所有信息就不可逆地丢了。