[英]Shorten variadic parameter pack to N types
我想写一个 class,它的大小为N
(> 0),可变数为 arguments(>= N)。 它应该有一个采用 N arguments 的构造函数和一个具有相同类型的成员std::tuple
:
template <size_t N, typename... Args>
struct Example {
// A constructor taking N parameters of type Args[N], initializing the member tuple
// (e.g. param 1 has type Args[0], param 2 has type Args[1], ...,
// param N has type Args[N-1])
// A tuple with N elements, each corresponding to Args[N]
// (e.g. std::tuple<Args[0], ..., Args[N-1]>)
//For instance Example<3, int, float, int, bool> should result in
constexpr Example(int a, float b, int c): t(a, b, c) {}
std::tuple<int, float, int> t;
}
一般来说:这可能吗? 如果没有,是否有可行的替代方案? 为什么/这不起作用? 我正在使用 C++20。
就我对这个问题的理解而言,它似乎只是在询问如何从 arguments 生成一个tuple
。使用Boost.Mp11 ,它是一个简短的单行代码(一如既往):
template <size_t N, typename... Args>
using Example = mp_take_c<N, std::tuple<Args...>>;
而不是Example<3, int, float, int, bool>
是具有成员tuple<int, float, int>
和一个构造函数的某种类型,它实际上是tuple<int, float int>
。
如果出于某种原因,你特别需要一个成员元组和指定的构造函数,我们可以很容易地做到:
template <typename... Ts>
struct ExampleImpl {
std::tuple<Ts...> t;
constexpr ExampleImpl(Ts... ts) : t(ts...) { }
};
template <size_t N, typename... Args>
using Example = mp_take_c<N, ExampleImpl<Args...>>;
这是一个使用 C++20 的实现:
#include <cstddef>
#include <utility>
#include <tuple>
template <class... Ts> struct typelist;
template <size_t N, class, class> struct take;
// Takes N elements of the given type pack
template <size_t N, class... Ts>
using take_t = typename take<N, typelist<>, typelist<Ts...>>::type;
template <class Take, class Drop>
struct take<0, Take, Drop> {
using type = Take;
};
template <size_t N, class T, class... Ts, class... Us>
requires(N > 0)
struct take<N, typelist<Us...>, typelist<T, Ts...>> {
using type = typename take<N - 1, typelist<Us..., T>, typelist<Ts...>>::type;
};
template <class Ts>
struct make_ctor;
template <class... Ts>
struct make_ctor<typelist<Ts...>> {
constexpr make_ctor(Ts... ts) : tuple(ts...) {}
std::tuple<Ts...> tuple;
};
template <size_t N, class... Args>
struct Example :
make_ctor<take_t<N, Args...>> {
using make_ctor<take_t<N, Args...>>::make_ctor;
};
int main() {
Example<3, int, float, int, bool> e(3, 3.14, 4);
}
我们在这里所做的是,首先我们使用take
元函数删除额外的模板 arguments。 但是,由于类型包不是第一个 class in typelist
,我们只能获取所需类型的类型列表。 要从给定的类型make_ctor
typelist
辅助类型。 通过继承它的构造函数,我们得到了想要的API。
对于生产,请参阅 Barry 的回答并为元编程部分使用现有的库。
使用std::tuple_element
和辅助基 class,在我看来你可以编写如下内容(C++14 就足够了)
#include <tuple>
#include <string>
template <typename ...>
struct ExHelper;
template <std::size_t ... Is, typename Tpl>
struct ExHelper<std::index_sequence<Is...>, Tpl>
{
using t_type = std::tuple<typename std::tuple_element<Is, Tpl>::type...>;
t_type t;
constexpr ExHelper(typename std::tuple_element<Is, Tpl>::type ... args)
: t{std::move(args)...}
{ }
};
template <std::size_t N, typename... Args>
struct Example : public ExHelper<std::make_index_sequence<N>,
std::tuple<Args...>> {
static_assert( N <= sizeof...(Args), "!" );
using ExHelper<std::make_index_sequence<N>,
std::tuple<Args...>>::ExHelper;
};
int main ()
{
Example<3, int, float, int, std::string> e0{1, 2.0f, 3};
static_assert( std::is_same<decltype(e0)::t_type,
std::tuple<int, float, int>>::value, "!" );
}
您可以make_index_sequence<N>
帮助从Args...
中提取第一个N
例子:
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <type_traits>
#include <utility>
// Create a tuple from the sizeof...(I) first elements in the supplied tuple:
template <class... Ts, size_t... I>
constexpr auto extract_from_tuple(std::tuple<Ts...>&& tmp, std::index_sequence<I...>) {
static_assert(sizeof...(Ts) >= sizeof...(I));
// make a new tuple:
return std::make_tuple(std::move(std::get<I>(tmp))...);
}
template <size_t N, class... Args>
struct Example {
template<class... Ts, std::enable_if_t<sizeof...(Ts)==N, int> = 0>
constexpr Example(Ts&&... args)
: t{extract_from_tuple(std::make_tuple(std::forward<Ts>(args)...),
std::make_index_sequence<N>{})} {}
// using the same extract_from_tuple function to deduce the type of `t`
decltype(extract_from_tuple(std::make_tuple(std::declval<Args>()...),
std::make_index_sequence<N>{})) t;
};
int main() {
Example<3, int, float, double, bool> foo(1, 2.f, 3.);
static_assert(std::is_same_v<decltype(foo.t), std::tuple<int, float, double>>);
}
有所谓的Template Deduction Guides 。 它在下面的代码中用注释“// Template Deduction Guide”标记。
本指南展示了如何从构造函数的 arguments 推导结构的模板类型。
现在你可以用任何类型调用构造函数(就像我在 main() 中所做的那样)。
#include <tuple>
template <std::size_t N, typename ... Args>
struct Example {
constexpr Example(Args && ... args)
: t(std::forward<Args>(args)...) {}
std::tuple<Args...> t;
};
// Template Deduction Guide
template <typename ... Args>
Example(Args && ...) -> Example<sizeof...(Args), Args...>;
#include <iostream>
#include <iomanip>
int main() {
Example example(int{3}, float{5.7}, bool{true});
std::cout
<< std::boolalpha << "size "
<< std::tuple_size_v<decltype(example.t)> << " tuple "
<< std::get<0>(example.t) << " " << std::get<1>(example.t)
<< " " << std::get<2>(example.t) << std::endl;
}
Output:
size 3 tuple 3 5.7 true
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