使用std::array声明二维（甚至更高维）数组的便捷方式

我准备将很多旧的C++代码转换为更现代的C++。

代码中有许多像这样的原始二维数组：

Foo bar[XSIZE][YSIZE];

我打算将这些声明替换为：

std::array<std::array<Foo, YSIZE>, XSIZE> bar;

这是一种方便的方式，因为语句保持不变，代码应该与使用原始数组时的行为相同，而且还能够在调试构建中进行越界检查。

但是在我看来，std::array<std::array<Foo, YSIZE>> 有些繁琐，不易阅读，而且对于3D数组（尽管我没有）来说，情况会更糟。

目前我正在使用这个宏使声明更易读：

#define DECLARE_2D_ARRAY(type, x, y) std::array<std::array<type, y>, x>
...
DECLARE_2D_ARRAY(Foo, XSIZE, YSIZE) bar;

但我觉得这是一种宏技巧，我想知道是否有一种更清晰、更符合C++的方式来做类似的事情。

你可以使用类型别名模板：

#include <array> 
#include <cstddef>

template <class T, std::size_t x, std::size_t y>
using Array2D = std::array<std::array<T, y>, x>;

int main() {
    Array2D<int, 5, 3> arr;
}

你还可以像这样对任何维度进行泛化：

#include <array>
#include <cstddef>

template <class T, std::size_t size, std::size_t... sizes>
struct ArrayHelper {
    using type = std::array<typename ArrayHelper<T, sizes...>::type, size>;
};

template <class T, std::size_t size>
struct ArrayHelper<T, size> {
    using type = std::array<T, size>;
};

template <class T, std::size_t... sizes>
using Array = typename ArrayHelper<T, sizes...>::type;

int main() { 
    Array<int, 5, 3, 4, 3> arr; 
}

template<class A>
struct std_array_helper {
  using type=A;
};

template<class A>
using array_t = typename std_array_helper<A>::type;

template<class T, std::size_t N0>
struct std_array_helper<T[N0]> {
  using type=std::array<array_t<T>, N0>;
};

现在

array_t<Foo[XSIZE][YSIZE]>

等同于

std::array< std::array<Foo, XSIZE>, YSIZE>

另一种替代方案是：

template<class T, std::size_t...Sz>
struct array_helper {
  using type=T;
};

template<class T0, std::size_t...Ns>
using array_t = typename array_helper<T0, Ns...>::type;

template<class T, std::size_t N0, std::size_t...Ns>
struct array_helper<T, N0, Ns...>
{
  using type=std::array<array_t<T, Ns...>, N0>;
};

这使用了语法：

array_t<Foo, XSIZE, YSIZE>

如果你更喜欢这个语法。

甚至可以将两者结合起来，允许使用任一种语法。

template<class T, std::size_t...Sz>

struct array_helper {

using type=T;

};

template<class T0, std::size_t...Ns>

using array_t = typename array_helper<T0, Ns...>::type;

template<class T, std::size_t N0, std::size_t...Ns>

requires (!std::is_array_v<T>)

struct array_helper<T, N0, Ns...>

{

using type = std::array<array_t<T, Ns...>, N0>;

};
template<class T, std::size_t N0, std::size_t...Ns>

struct array_helper<T[N0], Ns...>:

array_helper<array