將指針與成員及其類型匹配為模板參數

Question

鑒於此代碼

struct data {
    int velocity;
};

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

public:
    void add(const Data& data) {}

    template <typename T>
    T average1(T Data::*field) const {
        return T{}; // Some calculation here
    }

    template <T Data::*field>
    T average2() const {
        return T{}; // Some calculation here
    }
};

void foo() {
    Collector<data> collector;

    // I have no problem handling the average by sending member as parameter

    auto ok = collector.average1(&data::velocity);

    // But compilation here fails
    auto error = collector.average2<&data::velocity>();
}

我的目的是用模板參數替換將成員傳遞給函數的指針，但不能同時匹配成員類型和成員，我可以做類似的事情

template <typename T, T Data::*field>
T average2() const {
    return T{}; // Some calculation here
}

但后來我必須調用

auto error = collector.average2<int, &data::velocity>();

這很丑陋而且似乎沒有必要

您對如何解決此問題或收集此類數據的更好方法有什么想法嗎？

提前致謝

Answer 1

在 C++17 中，您可以通過將 value 模板參數擴展為auto並稍后解析T來使模板化版本工作，例如使用decltype() 。

#include <type_traits>

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

  public:
    template <auto field>
    auto average2() const {
      using T = decltype(std::declval<Data>().*field);
      return T{}; // Some calculation here
    }
};

void foo() {
    Collector<data> collector;

    // Works perfectly fine
    auto error = collector.average2<&data::velocity>();
}

在 C++20 中，您可以通過將field限制為Data成員指針來使這個更清晰。 這將為您提供更嚴格的重載解決方案以及更好的錯誤消息。

#include <type_traits>

template<typename PtrT, typename ObjT>
concept MemberObjectPointerFor = std::is_member_object_pointer_v<PtrT> &&
  requires(PtrT ptr, ObjT& obj) {
    { obj.*ptr };
  };

template <typename Data>
class Collector {
  // ...

public:
    template <MemberObjectPointerFor<Data> auto field>
    auto average2() const {
        using T = decltype(std::declval<Data>().*field);
        return T{}; // Some calculation here
    } 
};