Заполните std :: array типом, не являющимся конструктивным по умолчанию (без вариативных шаблонов)

Я думаю, ваши опасения по поводу раздувания кода неверно истолкованы. Вот образец:

#include <utility>
#include <array>

template<std::size_t... ix>
constexpr auto generate(std::index_sequence<ix...> ) {
    return std::array<int, sizeof...(ix)>{(ix * ix)...};
}

std::array<int, 3> check() {
 return generate(std::make_index_sequence<3>());
}

std::array<int, 5> glob = generate(std::make_index_sequence<5>());

Производит очень аккуратную сборку:

check():
        movl    $0, -24(%rsp)
        movl    $1, -20(%rsp)
        movl    $4, %edx
        movq    -24(%rsp), %rax
        ret
glob:
        .long   0
        .long   1
        .long   4
        .long   9
        .long   16

Как видите, раздувания кода не видно. Статический массив инициализируется статически, а для автоматического массива это просто набор ходов. И если вы думаете, что набор движений - это ужасное раздувание кода, считайте это развертыванием цикла - что всем нравится!

Кстати, другого подходящего решения нет. Массив инициализируется с использованием агрегированной инициализации во время создания, поэтому элементы должны быть либо конструктивными по умолчанию, либо инициализированными.

Вот еще один способ, который позволяет произвольный диапазон входных данных для генератора:

Вот пример использования:

/// generate an integer by multiplying the input by 2
/// this could just as easily be a lambda or function object
constexpr int my_generator(int x) {
    return 2 * x;
}

int main()
{
    // generate a std::array<int, 64> containing the values
    // 0 - 126 inclusive (the 64 acts like an end() iterator)
    static constexpr auto arr = generate_array(range<int, 0, 64>(),
                                               my_generator);

    std::copy(arr.begin(), arr.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));
    std::cout << std::endl;
}

Вот шаблон, позволяющий ему работать

#include <utility>
#include <array>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <iterator>

/// the concept of a class that holds a range of something
/// @requires T + 1 results in the next T
/// @requires Begin + 1 + 1 + 1.... eventually results in Tn == End
template<class T, T Begin, T End>
struct range
{
    constexpr T begin() const { return Begin; }
    constexpr T end() const { return End; }

    constexpr T size() const { return end() - begin(); }
    using type = T;
};

/// offset every integer in an integer sequence by a value
/// e.g offset(2, <1, 2, 3>) -> <3, 4, 5>
template<int Offset, int...Is>
constexpr auto offset(std::integer_sequence<int, Is...>)
{
    return std::integer_sequence<int, (Is + Offset)...>();
}

/// generate a std::array by calling Gen(I) for every I in Is
template<class T, class I, I...Is, class Gen>
constexpr auto generate_array(std::integer_sequence<I, Is...>, Gen gen)
{
    return std::array<T, sizeof...(Is)> {
        gen(Is)...
    };
}

/// generate a std::array by calling Gen (x) for every x in Range
template<class Range, class Gen>
constexpr auto generate_array(Range range, Gen&& gen)
{
    using T = decltype(gen(range.begin()));
    auto from_zero = std::make_integer_sequence<typename Range::type, range.size()>();
    auto indexes = offset<range.begin()>(from_zero);
    return generate_array<T>(indexes, std::forward<Gen>(gen));
}

/// generate an integer by multiplying the input by 2
constexpr int my_generator(int x) {
    return 2 * x;
}

int main()
{
    static constexpr auto arr = generate_array(range<int, 0, 64>(),
                                               my_generator);

    std::copy(arr.begin(), arr.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, ", "));
    std::cout << std::endl;
}

вот раздутый код до сборки:

.LC0:
    .string ", "
main:
;; this is the start of the code that deals with the array
    pushq   %rbx
    movl    main::arr, %ebx
.L2:
    movl    (%rbx), %esi
    movl    std::cout, %edi
    addq    $4, %rbx
;; this is the end of it

;; all the rest of this stuff is to do with streaming values to cout
    call    std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator<<(int)
    movl    $2, %edx
    movl    $.LC0, %esi
    movl    std::cout, %edi
    call    std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::__ostream_insert<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, char const*, long)
    cmpq    main::arr+256, %rbx
    jne     .L2
    movl    std::cout, %edi
    call    std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& std::endl<char, std::char_traits<char> >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&)
    xorl    %eax, %eax
    popq    %rbx
    ret
    subq    $8, %rsp
    movl    std::__ioinit, %edi
    call    std::ios_base::Init::Init()
    movl    $__dso_handle, %edx
    movl    std::__ioinit, %esi
    movl    std::ios_base::Init::~Init(), %edi
    addq    $8, %rsp
    jmp     __cxa_atexit

main::arr:
    .long   0
    .long   2
    .long   4
    .long   6
    .long   8
    .long   10
    .long   12
    .long   14
    .long   16
    .long   18
    .long   20
    .long   22
    .long   24
    .long   26
    .long   28
    .long   30
    .long   32
    .long   34
    .long   36
    .long   38
    .long   40
    .long   42
    .long   44
    .long   46
    .long   48
    .long   50
    .long   52
    .long   54
    .long   56
    .long   58
    .long   60
    .long   62
    .long   64
    .long   66
    .long   68
    .long   70
    .long   72
    .long   74
    .long   76
    .long   78
    .long   80
    .long   82
    .long   84
    .long   86
    .long   88
    .long   90
    .long   92
    .long   94
    .long   96
    .long   98
    .long   100
    .long   102
    .long   104
    .long   106
    .long   108
    .long   110
    .long   112
    .long   114
    .long   116
    .long   118
    .long   120
    .long   122
    .long   124
    .long   126

то есть вообще ничего.