通過刪除重復生成一個新的 integer_sequence

Question

我實現了編譯時檢查，以檢查是否使用下面給出的代碼對某些內容進行了排序：

template<typename IntegerSequence>
struct is_sorted {
    static constexpr bool value = true;
};

template<typename Integer, Integer Head, Integer Next, Integer... Tail>
struct is_sorted<std::integer_sequence<Integer, Head, Next, Tail...>> {
    static constexpr bool value = Head <= Next && is_sorted<std::integer_sequence<Integer, Next, Tail...>>::value;
};

上面的代碼有效。 我計划使用這些排序檢查創建兩個額外的元 function，這將生成沒有重復的新序列

using in_seq = std::integer_sequence<int, 1,2,3,4>;

using mod_seq = is_sorted<in_seq>::value ? remove_duplicates<in_seq>::uniq_seq : in_seq;
// Examples
// in_seq = 1,2,3,4 -> mod_seq = 1,2,3,4
// in_seq = 1,2,2,3,4 -> mod_seq = 1,2,3,4

如何在編譯時使用模板從 integer 序列中刪除重復項。 在我們執行排序檢查時是否可以刪除重復項，在這種情況下，如果我們在模板檢測到該序列未排序時立即停止刪除重復項，我很好。

// partial sort example 4,4,4,5,5,3,2,2,1 -> 4,5,3,2,2,1 (not sure if this is possible, but just curious)

我不確定如何通過動態生成新的std::integer_sequence來 go 。

Answer 1

由於所有 std 算法現在在 C++20 中都是constexpr ，我們可以使用它以自然方式進行編譯時編程（就像@cigien說的那樣）：

template <typename T, T... Ints>
constexpr auto unique_until_nonsorted(std::integer_sequence<T, Ints...>) {
  // constexpr structured bindings are not allow :(
  constexpr auto pair = [] {
    std::array<T, sizeof...(Ints)> arr{Ints...};
    // get last iterator of unique
    auto sorted_end = std::is_sorted_until(arr.begin(), arr.end());
    // unique until last iterator
    auto unique_end = std::unique(arr.begin(), sorted_end);
    // copy nonsorted elements to last iterator
    auto copy_end = std::copy(sorted_end, arr.end(), unique_end);
    // get final arr size
    auto size = std::distance(arr.begin(), copy_end);
    return std::pair{arr, size};
  }();
  constexpr auto arr  = pair.first;
  constexpr auto size = pair.second;
  // using template lambda to expand pack
  return [&arr]<std::size_t... Is>(std::index_sequence<Is...>) {
    return std::integer_sequence<T, arr[Is]...>{};
  }(std::make_index_sequence<size>{});
}    

適用於 GCC 和 Clang。

template <typename X, X... Xs, typename Y, Y... Ys>
constexpr bool operator==(std::integer_sequence<X, Xs...>,
                          std::integer_sequence<Y, Ys...>) noexcept {
  return ((Xs == Ys) && ...);
}

static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<4,4,4,5,5,3,2,2,1>{}) ==
                                     std::index_sequence<4,5,3,2,2,1>{});
static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<1,2,3,4>{}) == 
                                     std::index_sequence<1,2,3,4>{});
static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<1,2,2,3,4>{}) == 
                                     std::index_sequence<1,2,3,4>{});
static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<2,2,2,2,4,1,1>{}) == 
                                     std::index_sequence<2,4,1,1>{});
static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<1,1,1,2,3,2,2>{}) == 
                                     std::index_sequence<1,2,3,2,2>{});
// corner case
static_assert(unique_until_nonsorted(std::index_sequence<>{}) == 
                                     std::index_sequence<>{});

Answer 2

在我們執行排序檢查時是否可以刪除重復項，在這種情況下，如果我們在模板檢測到該序列未排序時立即停止刪除重復項，我很好。

是的，這是可能的。

也許可以做得更簡單一些，但是......使用和濫用模板專業化......

給定一個助手 class 如下

// csardh: check sort and remove duplicates helper
template <typename T, typename>
struct csardh
 { using type = T; };

template <typename T, T ... ordered, T v0, T v1, T ... vs>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0, v1, vs...>>
   : public std::conditional_t<
        (v0 < v1),
        csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0>,
               std::integer_sequence<T, v1, vs...>>,
        csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0, v1, vs...>, void>>
 { };

template <typename T, T ... ordered, T v0, T ... vs>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0, v0, vs...>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
                   std::integer_sequence<T, v0, vs...>>
 { };

template <typename T, T ... ordered, T v0>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0>, void>
 { };

主class變成

// csard: check sort and remove duplicates
template <typename>
struct csard;

template <typename T, T... vals>
struct csard<std::integer_sequence<T, vals...>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T>,
                   std::integer_sequence<T, vals...>>
 { };

using可用於簡化使用

template <typename T>
using csard_t = typename csard<T>::type;

下面是一個完整的編譯例子（C++14就夠了）

#include <utility>
#include <type_traits>

// csardh: check sort and remove duplicates helper
template <typename T, typename>
struct csardh
 { using type = T; };

template <typename T, T ... ordered, T v0, T v1, T ... vs>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0, v1, vs...>>
   : public std::conditional_t<
        (v0 < v1),
        csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0>,
               std::integer_sequence<T, v1, vs...>>,
        csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0, v1, vs...>, void>>
 { };

template <typename T, T ... ordered, T v0, T ... vs>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0, v0, vs...>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
                   std::integer_sequence<T, v0, vs...>>
 { };

template <typename T, T ... ordered, T v0>
struct csardh<std::integer_sequence<T, ordered...>,
              std::integer_sequence<T, v0>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T, ordered..., v0>, void>
 { };

// csard: check sort and remove duplicates
template <typename>
struct csard;

template <typename T, T... vals>
struct csard<std::integer_sequence<T, vals...>>
   : public csardh<std::integer_sequence<T>,
                   std::integer_sequence<T, vals...>>
 { };

template <typename T>
using csard_t = typename csard<T>::type;

int main()
 {
   using T0 = std::integer_sequence<int,4,4,4,5,5,3,2,2,1>;
   using T1 = csard_t<T0>;
   using T2 = std::integer_sequence<int,4,5,3,2,2,1>;

   static_assert( std::is_same<T1, T2>::value, "!" );

   using U0 = std::integer_sequence<int,1,2,3,4>;
   using U1 = csard_t<U0>;
   using U2 = U0;

   static_assert( std::is_same<U1, U2>::value, "!" );

   using V0 = std::integer_sequence<int,1,2,2,3,4>;
   using V1 = csard_t<V0>;
   using V2 = U2;

   static_assert( std::is_same<V1, V2>::value, "!" );
 }

Answer 3

讓我們用Boost.Mp11來做這件事。 在那里，“整數序列”的概念有點不同，我們處理類型列表。 mp_list_c<int, 1, 2>是類型mp_list<mp_int<1>, mp_int<2>> 。 這使得很多元編程變得更加容易。 這里的一切都是單線的。

首先， is_sorted 。 Mp11 (shocker) 目前缺少的一種算法是執行zip_with的能力 - 也就是說，獲取一個列表和 zip 該列表，該列表自身偏移一：

template <typename L, template <typename...> class P>
using zip_with = mp_transform<P, mp_pop_back<L>, mp_pop_front<L>>;

現在， is_sorted基本上是：獲取該列表並檢查每對的第一個元素是否小於第二個：

template <typename L>
using is_sorted = mp_rename<zip_with<L, mp_less>, mp_all>;

刪除重復項？ 這就是已經有一種算法的東西： mp_unique 。

總而言之：

using mod_seq = mp_if_c<is_sorted<L>::value, mp_unique<L>, L>;

類型沒有條件運算符，您需要類似mp_if （或std::conditional_t ）的東西。