面试题：C++函数模板非类型参数的基本作用域规则

Question

请简述C++函数模板中，非类型参数的作用域范围，并举一个简单的函数模板示例，说明非类型参数在函数模板内部如何使用，以及其作用域在该示例中的体现。

Answer 1

1. 非类型参数的作用域范围：
   • C++函数模板中的非类型参数的作用域是整个模板定义。它在模板声明和定义的范围内有效，类似于函数参数在函数体中的作用域，只不过这里是针对模板。在模板实例化时，非类型参数的值是固定的，不能在模板函数内部被修改。
2. 函数模板示例：

#include <iostream>

// 函数模板定义，非类型参数N表示数组的大小
template <typename T, int N>
T sumArray(T arr[N]) {
    T result = T();
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        result += arr[i];
    }
    return result;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 实例化模板，这里N被实例化为5
    int sum = sumArray<int, 5>(arr);
    std::cout << "Sum of array elements: " << sum << std::endl;
    return 0;
}

在这个示例中：

• 非类型参数N在sumArray函数模板定义中，它确定了数组arr的大小。
• 其作用域体现在sumArray函数模板的整个定义中，从模板声明template <typename T, int N>开始，到函数模板定义结束。在sumArray函数内部，N用于控制循环的次数，以遍历整个数组。在main函数中实例化sumArray<int, 5>时，N被固定为5，并且在sumArray函数模板实例化后的代码中，N的值不能被修改，这体现了它在模板实例化后的固定性和其作用域范围。