使用帶有參數類型的可變參數模板在c ++中獲取函數在編譯時的參數個數

Question

說我有一節課：

template<typename... Types>
class Example
{
public:
    using types = std::tuple<Types...>;
    template<size_t N> using dim_type = std::tuple_element_t<N, types>;
};

我想實現一個依賴於元組元素的成員函數，如下所示，目標是在編譯期間訪問參數的數量：

template<size_t N>
inline constexpr void do_stuff(const dim_type<N>& elems...)
{
    constexpr size_t size_stuff = sizeof...(elems); // <-- this is the end goal 
};

問題是do_stuff()這種實現不會這樣做。 最終我希望這個功能像這樣工作：

Example<long,std::string> ex;
ex.do_stuff<0>(3);
ex.do_stuff<0>(5,6);
ex.do_stuff<1>("a","b","c","d");
ex.do_stuff<0>("a","b","c","d"); // <-- this line should not compile
ex.do_stuff<1>(1,"b"); // <-- nor should this one

在do_stuff我應該在編譯時知道傳遞了多少個參數。

一個可能的答案，但我遇到了問題：

我認為正確實現這一點需要使用可變參數模板，但是，我在使std::enable_if部分工作時遇到問題：

template<size_t N, typename... Args,
    std::enable_if_t<static_and<std::is_convertible_v<Args, dim_type<N>>...>::value>* = nullptr>
inline constexpr void do_stuff(const Args&... elems)
{
    constexpr size_t size_stuff = sizeof...(elems); // <-- this is the end goal 
};

其中static_and是：

template<bool Head, bool... Tail>
struct static_and {
    static constexpr bool value = Head && static_and<Tail...>::value;
};

template<bool Bool> struct static_and<Bool> {
    static constexpr bool value = Bool;
};

Answer 1

在我看來，正確的方式（一種可能的正確方式）是基於static_and ：一個可變參數類型列表Args被SFINAE檢查為可轉換為正確的類型。

我提出了以下版本的static_and

template <bool ...>
struct static_and : public std::false_type
 { };

template <>
struct static_and<> : public std::true_type
 { };

template <bool ... Bs>
struct static_and<true, Bs...> : public static_and<Bs...>
 { };

和do_stuff()成為

   template <std::size_t I, typename ... Ts>
   inline constexpr auto do_stuff (Ts const & ... elems)
      -> std::enable_if_t<
            static_and<std::is_convertible<Ts, type_n<I>>::value...>::value>
    {
      // now the number of elems is sizeof...(elems) 
      // or sizeof...(Ts)
      std::cout << sizeof...(Ts) << std::endl;
    }

以下是完整的編譯示例（適當時出現編譯錯誤）

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <type_traits>    

template <bool ...>
struct static_and : public std::false_type
 { };

template <>
struct static_and<> : public std::true_type
 { };

template <bool ... Bs>
struct static_and<true, Bs...> : public static_and<Bs...>
 { };

template <typename ... Types>
struct foo
 {
   using types = std::tuple<Types...>;

   static constexpr std::size_t num_types { sizeof...(Types) };

   template <std::size_t I>
   using type_n = std::tuple_element_t<I, types>;

   template <std::size_t I, typename ... Ts>
   inline constexpr auto do_stuff (Ts const & ... elems)
      -> std::enable_if_t<
            static_and<std::is_convertible<Ts, type_n<I>>::value...>::value>
    {
      // now the number of elems is sizeof...(elems) 
      // or sizeof...(Ts)
      std::cout << sizeof...(Ts) << std::endl;
    }
 };

int main ()
 {
   foo<long, std::string> ex;

   ex.do_stuff<0>(3);                     // compile; print 1
   ex.do_stuff<0>(5, 6);                  // compile; print 2
   ex.do_stuff<1>("a", "b", "c", "d");    // compile; print 4
   // ex.do_stuff<0>("a", "b", "c", "d"); //  compilation error
   // ex.do_stuff<1>(1, "b");             //  compilation error
 }

如果你可以使用C ++ 17而不是static_and你可以簡單地使用模板折疊

template <std::size_t I, typename ... Ts>
inline constexpr auto do_stuff (Ts const & ... elems)
   -> std::enable_if_t<(... && std::is_convertible<Ts, type_n<I>>::value)>
 {
   // now the number of elems is sizeof...(elems) 
   // or sizeof...(Ts)
   std::cout << sizeof...(Ts) << std::endl;
 }

如果在C ++ 14中，你更喜歡constexpr static_and()函數而不是struct ，你可以按如下方式編寫它

template <bool ... Bs>
constexpr bool static_and ()
 {
   using unused = bool[];

   bool ret { true };

   (void) unused { true, ret &= Bs... };

   return ret;
 }

所以do_stuff()成了

   template <std::size_t I, typename ... Ts>
   inline constexpr auto do_stuff (Ts const & ... elems)
      -> std::enable_if_t<
            static_and<std::is_convertible<Ts, type_n<I>>::value...>()>
    {
      // now the number of elems is sizeof...(elems) 
      // or sizeof...(Ts)
      std::cout << sizeof...(Ts) << std::endl;
    }