元组和可变参数模板，这是如何工作的？

Question

我见过人们写（在堆栈溢出本身，询问一些甚至高级概念）的东西：

template<typename... args>
std::tuple<args...> parse(istream stream) 
{
    return std::make_tuple(args(stream)...);
}

并用它作为

auto tup = parse<int, float, char>(stream);

上面的代码如何通过解析流来构造元组？ 是否有关于如何将数据放入流中的具体要求？

Answer 1

为此，必须有一个从std::istream到指定为模板参数的所有类型的隐式转换。

struct A {
    A(std::istream&) {} // A can be constructed from 'std::istream'.
};

struct B {
    B(std::istream&) {} // B can be constructed from 'std::istream'.
};

int main() {
    std::istringstream stream{"t1 t2"};
    auto tup = parse<A, B>(stream);
}

它的工作原理是扩展可变参数类型列表，并使用提供的std::istream作为参数构造每个类型。 然后将其留给每种类型的构造函数以从流中读取。

另请注意，未指定构造函数的求值顺序，因此您不能指望可变参数列表中的第一个类型将首先从流中读取。

代码本身不适用于int ， float和char内置类型，因为没有从std::istream到任何这些类型的转换。

Answer 2

它的效果很差。 它依赖于具有带std::istream的构造函数的目标类型。

由于许多类型没有这个，并且你不能将它添加到像int这样的东西，这是一个糟糕的计划。

而是这样做：

template<class T>
auto read_from_stream( std::istream& stream, T* unused_type_tag )
-> typename std::decay<decltype( T{stream} )>::type
{
  return {stream};
}
template<class T>
auto read_from_stream( std::istream& stream, T* unused_type_tag, ... )
-> typename std::decay<decltype( T(stream) )>::type
{
  return T(stream);
}

template<typename... args>
std::tuple<args...> parse(std::istream& stream)  {
  return std::tuple<args...>{
    read_from_stream(stream, (args*)nullptr)...
  };
}

现在我们不是直接构造参数，而是调用read_from_stream 。

read_from_stream上面有两个重载。 第一个尝试直接和隐式地从istream构造我们的对象。 第二个显式从istream构造我们的对象，然后使用RVO返回它。 ...确保第二个仅在第一个失败时使用。

无论如何，这开辟了一个定制点。 在类型X的命名空间中，我们可以编写一个read_from_stream( std::istream&, X* )函数，它将自动被调用，而不是上面的默认实现。 我们还可以编写read_from_stream( std::istream&, int* ) （等），它可以知道如何解析istream整数。

这种自定义点也可以使用traits类来完成，但是使用重载执行它有许多优点：您可以将自定义注入到类型旁边，而不必打开完全不同的命名空间。 自定义操作也更短（没有类包装噪音）。