具有相应参数的模板函数到元组类型的子集

Question

我想写这个函数find ：

multi_set<int, string, double, myType> m; //vector of tuples
m.insert(/*some data*/);
m.find<1,2>("something",2.123);

要么

m.find<0,3>(1,instanceOfMyType);
m.find<1>("somethingelse");

其中find可以参数化，对应于元组参数的任何子集。

我的代码到目前为止：

template <typename ... T>
class multi_set{
    typedef  tuple < T... > Tuple;
    vector<tuple<T...>> data = vector<tuple<T...>>();

public:
    void insert(T... t){
        data.push_back(tuple<T...>(t...));
    }


    template<size_t ... Pos>
    void find(???){
    // then I would like to use those params to search through data and 
    // return first matching item
    }
}

Answer 1

// test whether a particular tuple is a match
template<size_t... Pos>
static bool is_match(const Tuple& tuple, const typename std::tuple_element<Pos, Tuple>::type &... args) {
    std::initializer_list<bool> results = { (std::get<Pos>(tuple) == args)... };
    return std::all_of(results.begin(), results.end(), [](bool p) { return p; });
}

// Find the first one that is a match.
template<size_t... Pos>
typename vector<Tuple>::const_iterator find(const typename std::tuple_element<Pos, Tuple>::type &... args) const {
    return std::find_if(data.begin(), data.end(), [&](const Tuple & tup) { return is_match<Pos...>(tup, args...); });
}

也可以find一个类型参数包并完美转发，而不是使用tuple_element获取固定类型。 如果==是透明的，您可以避免不必要的转换。 成本是你不能再采取任何不能完美转发的东西（例如，支撑的初始化列表， 0作为空指针常量）。 附带好处似乎是MSVC 2013不会阻止此版本：

// test whether a particular tuple is a match
template<size_t... Pos, class... Args>
static bool is_match(const Tuple& tuple, Args&&... args) {
    std::initializer_list<bool> results = { (std::get<Pos>(tuple) == std::forward<Args>(args))... };
    return std::all_of(results.begin(), results.end(), [](bool p) { return p; });
}

// Find the first one that is a match.
template<size_t... Pos, class... Args>
typename vector<Tuple>::const_iterator find(Args&&... args) const {
    return std::find_if(data.begin(), data.end(), [&](const Tuple & tup) { return is_match<Pos...>(tup, std::forward<Args>(args)...); });
}

Answer 2

你应该研究一下boost::multi_index 。 它非常接近您所寻找的。

http://www.boost.org/doc/libs/1_54_0/libs/multi_index/doc/tutorial/index.html

Answer 3

这是一个获取种子值和一组lambdas的函数。 它依次通过每个lambda提供种子值：

template<class... Fs, class R>
R chain( R r, Fs&&... fs ) {
  using in_order = int[];
  (void)(in_order{0,
    (
      (r = std::forward<Fs>(fs)( r ))
      , void(), 0
    )...
  });
  return r;
}

在课堂上，我们使用以上内容：

template<size_t... Pos, class...Us>
typename std::vector<Tuple>::const_iterator
find(Us const&... us) const {
  return std::find_if(
    data.begin(), data.end(),
    [&](const Tuple & tup) {
      return chain(
        true,
        [&](bool old){
          return old && (std::get<Pos>(tup) == us);
        }...
      );
    }
  );
}

这在clang中编译，但不是g ++ 4.9.2 - g ++不喜欢lambdas中的参数包。

请注意我们采用的Us const&... - 这允许透明== ，这在某些情况下很重要。 std::string == char const*是一个典型的例子，如果你强制find取与元组中相同的值，你将在调用find强制进行不必要的分配。

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在C ++ 1z中， chain调用可以替换为：

( ... && (std::get<Pos>(tup) == us) )

这在概念上是相同的，但更容易阅读。 这被称为“折叠表达”。

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现在，上面的一个问题是它使用转发引用，这导致完美转发的不完美转发问题。

最烦人的是无法使用{}来构造参数。

如果我们使用匹配类型，我们反而强制进行非透明比较，这可能很昂贵（检查std::string与"hello this is ac string" - 如果我们强制将c字符串强制转换为std::string它会导致分配std::string 。）

解决这个问题的方法是使用给定类型将删除类型概述为相等的概念 。

template<class...>struct voider{using type=void;};
template<class...Ts>using void_t=typename voider<Ts...>::type;
template<class T>struct tag{using type=T;};

template<class...>struct types{using type=types;};

template<class T>
using block_deduction = typename tag<T>::type;

template<class F, class Sig, class T=void>
struct erase_view_op;

template<class F, class R, class...Ts, class T>
struct erase_view_op<F, R(Ts...), T>
{
  using fptr = R(*)(void const*, Ts&&...);

  fptr f;
  void const* ptr;

private:
  template<class U>
  erase_view_op(U&& u, int):
    f([](void const* p, Ts&&...ts)->R{
      U& u = reinterpret_cast<U&>( *static_cast<std::decay_t<U>*>(const_cast<void*>(p)) );
      return F{}( u, std::forward<Ts>(ts)... );
    }),
    ptr( static_cast<void const*>(std::addressof(u)) )
  {}
public:
  template<class U, class=std::enable_if_t< !std::is_same<std::decay_t<U>,erase_view_op>{} && std::is_convertible< std::result_of_t<F(U,Ts...)>, R >{} >>
  erase_view_op(U&& u):erase_view_op( std::forward<U>(u), 0 ){}

  template<class U=T, class=std::enable_if_t< !std::is_same<U, void>{} >>
  erase_view_op( block_deduction<U>&& u ):erase_view_op( std::move(u), 0 ){}

  erase_view_op( erase_view_op const& ) = default;
  erase_view_op( erase_view_op&& ) = default;

  R operator()( Ts... ts ) const {
    return f( ptr, std::forward<Ts>(ts)... );
  }
};

struct equality {
  template<class lhs, class rhs>
  bool operator()(lhs const& l, rhs const& r)const {
    return l==r;
  }
};
template<class T>
using erase_equal_to = erase_view_op< equality, bool(T const&), T >;
using string_equal_to = erase_equal_to< std::string >;

int main() {
  static_assert( std::is_same< bool, std::result_of_t< std::equal_to<>(decltype("hello"), std::string const&) > >{}, "hmm" );
  string_equal_to s = "hello";
  string_equal_to s2 = {{"hello"}};
  (void)s2;
  std::string x = "hello";
  std::string y = "jello";
  std::cout << s(x) << s(y) << '\n';
}

然后我们重写find ：

template<size_t... Pos>
typename std::vector<Tuple>::const_iterator
find(erase_equal_to< std::remove_reference_t<std::tuple_element_t<Pos, Tuple>> >... us) const {
  return std::find_if(
    data.begin(), data.end(),
    [&](const Tuple & tup) {
      return chain(
        true,
        [&](bool old){
          return old && us(std::get<Pos>(tup));
        }...
      );
    }
  );
}

它既可以实现透明的相等，也可以进行基于{}的构造（嗯，它确实需要基于{{}}的构造 - 外部说我们正在构造橡皮擦，内部构造T ）。

Answer 4

你的find功能的签名是

template<size_t ... Pos, typename ... Types> void find(Types... &t)

搜索的实现取决于您，您可以使用递归模板或循环参数包