(可选）基于可变模板参数发布方法

Optionally publish methods based on variadic template parameters

本文关键字：布方法 方法 参数 可选 于可变      更新时间：2023-10-16

前言

想象一下，我有一个模板：template<class... Opts> class rqueue，它可以具有通过传递到参数列表的标签（特殊选项结构）选择的各种功能，例如

rqueue<trace_record, opt::fixed_size<>> trace;
rqueue<trace_record::flat, opt::fixed_size<>, opt::virtual_offset<>> info;

第一个版本（trace）是用于写入跟踪记录的记录队列（opt::fixed_size将其大小限制为4096B）。第二个版本（info）将从第一个版本开始填充（由一些线程重写记录，并转换为平面表示），但重要的是opt::virtual_offset<>添加了以下方法：

off_t start(); // virtual offset of oldest record
off_t stop();  // virtual offset of future record (when next gets written)

以及基于该虚拟偏移的各种其他功能（offset_to_iterator()），该虚拟偏移总是在增长（随着每个记录），其模拟大小为例如4GB的虚拟存储器（当unsigned用作偏移时，它可以使用size_t或unisgned long long更大），其中实际缓冲区（大小为例如4096B）在该虚拟存储器内创建窗口。

链接到我的另一个相关问题-选项包帮助程序，它是专门为这个模板设计的

（请注意，可能还有许多其他功能可以独立组合，例如opt::rqueue_listener，可用于报告各种事件）

问题

我已经设法创建了具有所有可能功能的模板，其中一些方法在未选择功能时是伪（例如，在这种情况下，start()返回零，stop()与size()相同），但如果未选择功能，我希望以某种方式隐藏这些方法知道吗

（如果不包括opt::rqueue_listener，则另一个示例为伪set_listener(void*)-该选项可以与任何其他选项组合。）

编辑：想象一下，例如using off_t = conditional_t<something,the_type,void>和private: off_t start_()。我想要的是：

  1. 如果off_t不是void，则让public: off_t start()调用该start_()
  2. 如果off_t无效（或满足某些条件），则没有方法start()。或者，如果我尝试调用static_assert

我的尝试

我正在考虑将该类与扩展程序合并，后者将通过将自身（*this）强制转换为真实类（rqueue<...>&）并将调用重定向到那里（重定向到私有方法，在那里扩展器是朋友）来发布函数。我创建了另一个template<class... Bases> class merge帮助程序，它可以继承任何选定的类，同时忽略任何传递的void。它起了作用，但解决方案相当丑陋，我不喜欢它。

我想到的另一个可能的解决方案是创建一些基本的实现（作为一个不同的模板，可能隐藏在一些namespace detail中），并使用一系列模板专门化来发布基于选项的方法。问题是组合的数量正在快速增长，friend允许类访问记录的私有方法（传递给模板的第一个参数）可能会出现另一个问题。

我的SFINAE和static_assert尝试经常以编译器错误告终，抱怨模板中不允许方法专门化（或部分专门化），或者static_assert在不应该被激发的时候被激发了。我希望有一些不错的解决方案。期待看到它：）

以下代码是我在收到Piotr S.的提示后所做的尝试：
（想象一下using namespace std在标题中，尽管它有点不同。）

#include "basics.hpp"
using namespace firda;
template<class Offset = void> struct helper {
    Offset start_() const { return 0; }
};
template<> struct helper<void> {
    void start_() const {}
};
template<class Offset = void> class rqueue
  : private helper<Offset> {
public:
    Offset start() const {
        static_assert(!is_same<Offset,void>::value, "!!");
        return this->helper<Offset>::start_();
    }
};
int main() {
    rqueue<> one;
    rqueue<uint> two;
    cout << two.start();
//  one.start(); -- assert triggered
}

我在实际代码中遇到了类似static_assert的一些问题，但不记得编译器为什么在基本版本中触发它。。。。可能是我的错误，在不该调用它的地方调用了它。我认为有一个start_()用于内部使用（如果不使用，可以伪造它），有一个带有断言的public: start()（并确保不要在模板中调用它）可以解决问题。我会等一段时间（如果有不同的答案，我很乐意接受）。

选项1

利用static_assert以及模板的成员函数仅在上下文需要时按需实例化的事实：

#include <iostream>
#include <type_traits>
constexpr bool condition = true;
template <class... Opts>
class rqueue
{
    using off_t = std::conditional_t<condition, int, void>;
public:
    off_t start()
    {
        static_assert(!std::is_same<off_t, void>::value, "!");
        return start_();
    }
private:
    off_t start_()
    {
        std::cout << "start_()" << std::endl;
        return 1;
    }
};

也就是说，当condition为假时访问start()将触发静态断言错误：

error: static assertion failed: !

演示1

选项2

使用一些丑陋的SFINAE，通过使成员函数也成为模板：

#include <iostream>
#include <type_traits>
constexpr bool condition = true;
template <class... Opts>
class rqueue
{
    using off_t = std::conditional_t<condition, int, void>;
public:
    template <typename T = void>
    std::enable_if_t<!std::is_same<off_t, void>::value, off_t> start()
    {
        return start_();
    }
private:
    off_t start_()
    {
        std::cout << "start_()" << std::endl;
        return 1;
    }
};

这将触发错误：

error: no type named 'type' in 'struct std::enable_if<false, void>'

演示2

选项3

在CRTP中使用一些辅助基类，它有条件地实现方法：

#include <iostream>
#include <type_traits>
constexpr bool condition = true;
template <bool condition, typename CRTP>
struct start_base {};
template <typename CRTP>
struct start_base<true, CRTP>
{    
    int start()
    {
        return static_cast<CRTP*>(this)->start_();
    }
};
template <class... Opts>
class rqueue : public start_base<condition, rqueue<Opts...>>
{
    friend class start_base<condition, rqueue<Opts...>>;
private:
    int start_()
    {
        std::cout << "start_()" << std::endl;
        return 1;
    }
};

condition = false;上的错误消息非常清楚：

error: 'class rqueue<>' has no member named 'start'

演示3

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