将可变参数模板内容转储到 2D 数组

Dump variadic template content to a 2D array

本文关键字：转储 2D 数组 变参 参数      更新时间：2023-10-16

简要说明：

考虑一个基于可变模板的类型列表，用于保存整数值：

template<typename... Ts>
struct list {};
using my_int_list = list<std::integral_constant<0>,
                         std::integral_constant<1>,
                         std::integral_constant<2>>;

可以使用数组初始值设定项和可变参数包扩展将其转储到数组：

template<typename LIST>
struct to_array;
template<typename... Ts>
struct to_array<list<Ts...>>
{
    static constexpr unsigned int result[] = { Ts::value... };
};

现在考虑我想对 2d 数组做同样的事情(换句话说，输入是字体列表的排字表(。我们可以使用后面的元函数来转储子数组，并使用第二个元函数来转储外部数组：

template<typename LIST>
struct to_2d_array;
template<typename... Ts>
struct to_2d_array<list<Ts...>>
{
    using value_type = unsigned int; //To simplify things, suppose we know the type
                                     //of the elements. Also suppose the array is 
                                     //squared.
    static constexpr value_type result[sizeof...(Ts)][sizeof...(Ts)] = { to_array<Ts>::result... };
};

我的问题(即深入的背景(：

我正在编写一个编译时的曼德布洛特分形渲染。渲染工作"正常">1，它将结果作为 RGB 值的正方形 2d 字体列表(相同长度的字体列表的字体列表(返回。需要to_2d_array元函数将结果转储到数组并在运行时将其写入 PPM 文件中。

RGB值是等价于std::integral_constant<unsigned int>的整数包装器的实例，它有一个成员value来保存该值。

我上面发布的代码正是我在实现中编写的代码，使用标准类型(std::integral_constant(而不是我自己的类型。上面的代码在coliru上完美运行，但是我的编译器(GCC4.8.1(说：

初始值设定项需要用额外的封闭式大括号括起来。

在to_2d_array.如果我加上额外的大括号，则 assigment 编译失败，并显示"从指针到数组的无效转换"。

我做错了什么？有没有另一种近似值来实现这一点？

[1] 它现在真的不起作用了，因为这个模板元编程怪物的编译会导致 GCC 内部分段错误:)。但是这个问题与问题无关...

根据你的 coliru 示例中所写的内容，我想指出几个问题。

  1. result的类型 .

    以下代码无法编译。

    int main() {
  int x[] = {1, 2, 3};
  int y[3][3] = {x, x, x};
}

    而以下确实如此。

    #include <array>
int main() {
  std::array<int, 3> x = {1, 2, 3};
  std::array<std::array<int, 3>, 3> y = {x, x, x};
}

    to_array<>和to_2d_array<>中的result类型等效于第一个示例。

  2. result被声明为 static constexpr ，但缺少外联定义。

以下是为解决上述问题而进行修改的代码。

#include <array>
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <typename... Ts>
struct list {};
template <typename List>
struct to_array;
template <typename... Ts>
struct to_array<list<Ts...>> {
    using result_type = std::array<unsigned int, sizeof...(Ts)>;
    /* Use std::array<> instead of C-array. */
    static constexpr result_type result = { Ts::value... };
};  // ToArray<List<Ts...>>
/* Out-of-line definition for static constexpr variable. */    
template <typename... Ts>
constexpr typename to_array<list<Ts...>>::result_type
    to_array<list<Ts...>>::result;
template <typename List>
struct to_2d_array;
template <typename... Ts>
struct to_2d_array<list<Ts...>> {
    using result_type = 
        std::array<std::array<unsigned int, sizeof...(Ts)>, sizeof...(Ts)>;
    /* Use std::array<> instead of C-array. */
    static constexpr result_type result = { to_array<Ts>::result... };
};
/* Out-of-line definition for static constexpr variable. */
template <typename... Ts>
constexpr typename to_2d_array<list<Ts...>>::result_type 
    to_2d_array<list<Ts...>>::result;
int main() {
  using my_int_list = list<std::integral_constant<int, 0>,
                           std::integral_constant<int, 1>,
                           std::integral_constant<int, 2>>;
  for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    std::cout << to_array<my_int_list>::result[i] << ' ';
  }  // for
  std::cout << std::endl << std::endl;
  using my_2d_list = list<my_int_list,my_int_list,my_int_list>;
  /* Actually try printing the result. */
  for (int i = 0; i < 3; ++i) {
    for (int j = 0; j < 3; ++j) {
      std::cout << to_2d_array<my_2d_list>::result[i][j] << ' ';
    }  // for
    std::cout << std::endl;
  }  // for
}

指纹：

0 1 2
0 1 2
0 1 2
0 1 2
使用 gcc 4.8.2

、clang 3.3 和 Coliru 上的任何 gcc 4.8 进行测试。

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