Построить std::array, заполнив одним элементом

Ok. Магия шаблонов. Поскольку std::array является агрегатным типом, его можно инициализировать с помощью агрегатной инициализации:

std::array<T, 5> arr = { one, two, three, four, five };

Идея заключается в том, что one,..., five - это пять копий сконструированного объекта типа T (список в вашем случае), использующих пользовательский ввод в качестве параметра. Итак, давайте играть. Не смейтесь и не плачьте, прочитав это:

Идея состоит в том, чтобы взять один объект типа T и реплицировать его пять раз:

 { T(param), .... }; // Five repetitions.

Итак, давайте создадим функцию, которая возвращает уже инициализированный массив:

std::array<A, 5> arr = create_array_by_copy<5>(A(10));

Эта функция вернет array<A, 5> с 5 копиями этого временного объекта.

Для этого мы будем использовать вспомогательный struct, который создаст пакет параметров длиной 5 (параметризованный как s):

template<std::size_t s, class... voids_t>
struct sized_pack : public sized_pack<s - 1, voids_t..., void>
{};

template<class... voids_t>
struct sized_pack<0, voids_t...>
{};

Это создаст пакет параметров с именем voids_t, который представляет собой просто список s voids. А теперь суть трюка:

template<std::size_t s, class T, class... pack_t>
std::array<T, s>
create_array_by_copy_helper(sized_pack<0, pack_t...> const&,
                            T const& o)
{ return { (pack_t(), o)... }; }

template<std::size_t s, class T>
std::array<T, s> create_array_by_copy(T const& o)
{
    return create_array_by_copy_helper<s>(sized_pack<s>(), o);
}

Это сложно. Я знаю... поскольку мы передали объект типа sized_pack<s> вспомогательной функции, этот временный объект создаст экземпляр иерархии sized_pack, последний базовый класс которого будет объектом типа sized_pack<0, void, void, void, void, void>.

Функция apply получит этот объект как ссылку на size_pack<0, pack_t...> (последний базовый класс, обратите внимание на первый 0), поэтому pack_t будет нашим списком из 5 void.

Наконец, мы имеем:

 (pack_t(), o)

который является просто оператором запятой, поэтому он возвращает o. Идея состоит в том, что мы вставили pack_t (пакет параметров) внутрь «шаблона», поэтому при применении ... к выражению оно будет заменено выражениями, разделенными запятыми, где каждое появление pack_t будет заменено каждым элементом в пакет параметров в том же порядке, поэтому:

  { (pack_t(), o)... }

трансформируется в:

  { (void(), o), (void(), o), (void(), o), (void(), o), (void(), o) }

список инициализации!! Наконец, каждый элемент представляет собой просто void выражений, за которыми следует оператор запятой, и только второй элемент каждой пары будет возвращен оператором запятой. Итак, оцениваемое выражение будет:

  return { o, o, o, o, o }; // With its corresponding calls to `forward`.

Наш желаемый список инициализации!!

Пример Колиру:

http://coliru.stacked-crooked.com/a/d6c4ab6c9b203130

Вам нужно только заменить тип T вашим классом списка.

std::array<T, N> — это класс-шаблон, представляющий массив длиной N элементов типа T. Если вы хотите создать массив списков, вы можете просто сделать std::array<std::list<T>>, N>, где N известно во время во время компиляции. const std::size_t N недостаточно, он должен быть constexpr.

Так что нет, вы не можете этого сделать. Однако вы можете использовать для этого std::vector.

Если вы опубликуете код своих усилий, мы сможем придумать что-нибудь получше.