传递std :: array作为模板可变参数的参数

Question

我正在尝试学习C ++ 11中的可变参数模板。 我有一个基本上是std::array的包装器的类。 我希望能够将函数对象（最好是lambdas）传递给成员函数，然后将std::array的元素作为函数对象的参数传递。

我已经使用static_assert来检查参数的数量是否与数组的长度匹配，但是我无法想到一种将元素作为参数传递的方法。

这是代码

#include <iostream>
#include <array>
#include <memory>
#include <initializer_list>

using namespace std;

template<int N, typename T>
struct Container {
    template<typename... Ts>
    Container(Ts&&... vs) : data{{std::forward<Ts>(vs)...}} {
        static_assert(sizeof...(Ts)==N,"Not enough args supplied!");
    }

    template< typename... Ts>
    void doOperation( std::function<void(Ts...)>&& func )
    {
        static_assert(sizeof...(Ts)==N,"Size of variadic template args does not match array length");

        // how can one call func with the entries
        // of data as the parameters (in a way generic with N)
    }

    std::array<T,N> data;
};

int main(void)
{
    Container<3,int> cont(1,2,3);

    double sum = 0.0;
    auto func = [&sum](int x, int y, int z)->void{
        sum += x;
        sum += y;
        sum += z;
    };

    cont.doOperation(std::function<void(int,int,int)>(func));

    cout << sum << endl;

    return 0;
}

所以我的问题（如代码所示）是如何以一种与N通用的方式将data条目传递到函数func上？

额外的问题：是否有可能避免将main的std::function难看地转换为main并直接传递一个lambda？

Answer 1

鉴于著名的索引基础架构：

namespace detail
{
    template<int... Is>
    struct seq { };

    template<int N, int... Is>
    struct gen_seq : gen_seq<N - 1, N - 1, Is...> { };

    template<int... Is>
    struct gen_seq<0, Is...> : seq<Is...> { };
}

您可以通过以下方式重新定义类模板：

template<int N, typename T>
struct Container {
    template<typename... Ts>
    Container(Ts&&... vs) : data{{std::forward<Ts>(vs)...}} {
        static_assert(sizeof...(Ts)==N,"Not enough args supplied!");
    }

    template<typename F>
    void doOperation(F&& func)
    {
        doOperation(std::forward<F>(func), detail::gen_seq<N>());
    }

    template<typename F, int... Is>
    void doOperation(F&& func, detail::seq<Is...>)
    {
        (std::forward<F>(func))(data[Is]...);
    }

    std::array<T,N> data;
};

这是一个生动的例子 。

请注意，您不需要在main()构造std::function对象：可以从lambda隐式构造std::function 。 但是，您甚至根本不需要在这里使用std::function ，这可能会导致不必要的运行时开销。

在上面的解决方案中，我只是将可调用对象的类型设为可以由编译器推导的模板参数。

Answer 2

您可以使用此实用程序模板在编译时创建索引序列：

template< std::size_t... Ns >
struct indices {
    typedef indices< Ns..., sizeof...( Ns ) > next;
};

template< std::size_t N >
struct make_indices {
    typedef typename make_indices< N - 1 >::type::next type;
};

template<>
struct make_indices< 0 > {
    typedef indices<> type;
};

然后，创建一个将indices作为参数的调用程序函数，以便您推断出索引序列：

template<typename... Ts, size_t...Is>
void call(std::function<void(Ts...)>&& func, indices<Is...>)
{
    func( data[Is]... );
}

然后您可以这样称呼它：

template< typename... Ts>
void doOperation( std::function<void(Ts...)>&& func )
{
    static_assert(sizeof...(Ts)==N,"Size of variadic template args does not match array length");
    call( std::forward<std::function<void(Ts...)>>(func), typename  make_indices<N>::type() );
}