boost::fusion::map 允许重复键

boost::fusion::map allows duplicate keys

本文关键字:许重复 map fusion boost      更新时间:2023-10-16

根据boost::fusion::map docs:

对于每个键,映射最多可以包含一个元素。

在实践中,很容易违反这一点。

我能够定义以下类型:

using map_type = fusion::map<
    fusion::pair<int, char>
  , fusion::pair<int, char>
  , fusion::pair<int, char>>;

并使用以下重复键实例化它:

map_type m(
    fusion::make_pair<int>('X')
  , fusion::make_pair<int>('Y')
  , fusion::make_pair<int>('Z'));

使用 fusion::for_each 遍历映射显示数据结构确实包含 3 对,每个键的类型为 int

struct Foo
{
    template<typename Pair>
    void operator()(const Pair& p) const
    {
        std::cout << typeid(typename Pair::first_type).name() << "=" << p.second << 'n';
    }
};
fusion::for_each(m, Foo {});

输出:

i=X
i=Y
i=Z

我本来希望对密钥唯一性static_assert,但显然并非如此。

  • 这是为什么呢?

  • 如何确保没有人可以使用重复的密钥实例化fusion::map

完整工作示例:(在大肠杆菌上)

#include <boost/fusion/container.hpp>
#include <boost/fusion/include/for_each.hpp>
#include <iostream>
namespace fusion = ::boost::fusion;
struct Foo
{
    template<typename Pair>
    void operator()(const Pair& p) const
    {
        std::cout << typeid(typename Pair::first_type).name() << "=" << p.second << 'n';
    }
};
int main()
{
    using map_type = fusion::map<
        fusion::pair<int, char>
      , fusion::pair<int, char>
      , fusion::pair<int, char>>;
    map_type m(
        fusion::make_pair<int>('X')
      , fusion::make_pair<int>('Y')
      , fusion::make_pair<int>('Z'));
    fusion::for_each(m, Foo {});
    return 0;
}

由于下面的评论,这里有一些关于我实际想要实现的目标的进一步细节。

这个想法是自动生成FIX序列化代码。

给定的字段类型在任何给定的FIX消息中只能存在一次 - 因此需要static_assert

激励示例:(关于大肠杆菌)

#include <boost/fusion/container.hpp>
#include <boost/fusion/sequence.hpp>
#include <boost/fusion/include/for_each.hpp>
#include <boost/mpl/transform.hpp>
#include <iostream>
namespace fusion = ::boost::fusion;
namespace mpl    = ::boost::mpl;
template<class Field>
struct MakePair
{
    using type = typename fusion::result_of::make_pair<Field, typename Field::Type>::type;
};
template<class Fields>
struct Map
{
    using pair_sequence = typename mpl::transform<Fields, MakePair<mpl::_1>>::type;
    using type          = typename fusion::result_of::as_map<pair_sequence>::type;
};
///////////////////////////
template<typename... Fields>
class Message
{
public:
    template<class Field>
    void set(const typename Field::Type& val)
    {
        fusion::at_key<Field>(_fields) = val;
    }
    void serialise()
    {
        fusion::for_each(_fields, Serialiser {});
    }
private:
    struct Serialiser
    {
        template<typename Pair>
        void operator()(const Pair& pair) const
        {
            using Field = typename Pair::first_type;
            std::cout << Field::Tag << "=" << pair.second << "|";
        }
    };
    using FieldsVector = fusion::vector<Fields...>;
    using FieldsMap    = typename Map<FieldsVector>::type;
    FieldsMap _fields;
    static_assert(fusion::result_of::size<FieldsMap>::value == fusion::result_of::size<FieldsVector>::value,
            "message must be constructed from unique types"); // this assertion doesn't work
};
///////////////////////////
#define MSG_FIELD(NAME, TYPE, TAG)  
    struct NAME                     
    {                               
        using Type = TYPE;          
        static const int Tag = TAG; 
    };
MSG_FIELD(MsgType, char,   35)
MSG_FIELD(Qty,     int,    14)
MSG_FIELD(Price,   double, 44)
using Quote = Message<MsgType, Qty, Price>;
///////////////////////////
int main()
{
    Quote q;
    q.set<MsgType>('a');
    q.set<Qty>(5);
    q.set<Price>(1.23);
    q.serialise();
    return 0;
}

从关联容器的文档:

。不检查键的唯一性。

正如理查德·霍奇斯(Richard Hodges)所暗示的那样,这可能是设计使然。

这static_assert不是每次遇到几何模板扩展时都涉及几何模板扩展吗?

尽管如此,可以使用boost::mpl将提供给fusion::map的序列简化为唯一的序列,并且static_assert序列长度相同。

首先,我们创建一个结构,该结构遍历类型列表并创建一系列唯一类型

// given a sequence, returns a new sequence with no duplicates
// equivalent to:
//  vector UniqueSeq(vector Seq)
//      vector newSeq = {}
//      set uniqueElems = {}
//      for (elem : Seq)
//          if (!uniqueElems.find(elem))
//              newSeq += elem
//              uniqueElems += elem
//      return newSeq
template<class Seq>
struct UniqueSeq
{
    using type = typename mpl::accumulate<
        Seq,
        mpl::pair<typename mpl::clear<Seq>::type, mpl::set0<> >,
        mpl::if_<
            mpl::contains<mpl::second<mpl::_1>, mpl::_2>,
            mpl::_1,
            mpl::pair<
                mpl::push_back<mpl::first<mpl::_1>, mpl::_2>,
                mpl::insert<mpl::second<mpl::_1>, mpl::_2>
            >
        >
    >::type::first;
};

然后我们更改Map的定义,以使用 UniqueSeq::type 生成pair_sequence

// given a sequence of fields, returns a fusion map which maps (Field -> Field's associate type)
template<class Fields>
struct Map
{
    using unique_fields = typename UniqueSeq<Fields>::type;
    using pair_sequence = typename mpl::transform<unique_fields, MakePair<mpl::_1>>::type;
    using type          = typename fusion::result_of::as_map<pair_sequence>::type;
};

因此,给定一个字段列表,我们可以创建一个fusion::vector和一个fusion::map,其结果为 UniqueSeq<Fields> ,并断言每个字段的大小相同:

using FieldsVector = fusion::vector<Fields...>;
using FieldsMap    = typename Map<FieldsVector>::type;
static_assert(fusion::result_of::size<FieldsMap>::value == fusion::result_of::size<FieldsVector>::value,
        "message must be constructed from unique types");

传递重复的字段现在会导致编译错误:

静态断言失败:消息必须从唯一类型构造

scratch/main.cpp: In instantiation of ‘class Message<Qty, Price, Qty>’:
scratch/main.cpp:129:23:   required from here
scratch/main.cpp:96:5: error: static assertion failed: message must be constructed from unique types
     static_assert(fusion::result_of::size<FieldsMap>::value == fusion::result_of::size<FieldsVector>::value,
     ^

关于科里鲁的完整示例

这不是答案(OP 已经提供了答案),而是对澄清我的一些评论的请求的回应。

实现关键唯一性的一种方法是通过原始 mpl 使用。例如,将FIX消息作为我们的域,以下代码段应该说明这个想法。该代码未编译并仅作为通用说明示例提供。

template <class ValueType, int FieldTag>
struct FixField {
  using value_t = ValueType;
  static const short tag = FieldTag;
};
using CumQty = FixField<double, 14>;
using Price = FixField<double, 44>;
using inherit = boost::mpl::inherit<boost::mpl::placeholders::_1, boost::mpl::placeholders::_2>;
template <class list>
using inherit_linearly = boost::mpl::inherit_linearly<list, inherit>::type;
template <class Members> 
struct FixMessage : iherit_linearly<Members> {
  using members_t = Members;
  template <class T> T& get() { return static_cast<T&>(*this); } // const ver as well
};
struct ExecutionReport : public FixMessage<boost::mpl::set<CumQty, Price> > {
  static constexpr char const* name = "ExecutionReport";
};

现在,您已经拥有了所需的所有内省执行报告。您可以使用 boost::mpl::for_each 轻松序列化它,也可以反序列化任何消息并获得强类型的 FixMessage。

我不确定如果您两次使用相同的类型,您是否会收到编译错误,但我相信您在迭代时只会看到一次该类型。