在模板元编程中定义自定义类型

Defining custom types in template metaprogramming

本文关键字：定义 自定义 类型 编程      更新时间：2023-10-16

我在某个视频中找到了以下代码，我非常感兴趣。

#include <iostream>
using namespace std;
#define LIST1(T1) Node<T1,Null>
#define LIST2(T1,T2) Node<T1,LIST1(T2)>
#define LIST3(T1,T2,T3) Node<T1,LIST2(T2,T3)>
#define LIST4(T1,T2,T3,T4) Node<T1,LIST3(T2,T3,T4)>
struct Null { };
template <int X, typename Next>
struct Node {
    static const int val = X;
    typedef Next Next_;
};
template <typename List> 
struct Sum
{
    static const int sum = List::val + Sum<typename List::Next_>::sum;
};
template <>
struct Sum<Null> {
    static const int sum = 0;
};
int main()
{
    cout << Sum<LIST4(2, 2, 3, 4)>::sum << endl;
}

我的问题是，更好的方法是什么？我还有什么其他方法可以进行类似的解析？我看到的主要问题是用于定义类型的预处理器指令。还有其他方法可以做到这一点吗？

例如，我想表示与上述相同的 IP 地址：

Sum<IP<120.100.10.20>>

这将解析输入。

此外，如果可以从文件中获取它，它会更有用。我认为应该允许这种格式化的数据作为TMP中的类型。我将如何修改代码以支持这一点？

编辑 ：： 添加另一个代码，让我觉得它会很有用。

#include <iostream>
#define LIST1(T1) Node<T1,Null>
#define LIST2(T1,T2) Node<T1,LIST1(T2)>
#define LIST3(T1,T2,T3) Node<T1,LIST2(T2,T3)>
#define LIST4(T1,T2,T3,T4) Node<T1,LIST3(T2,T3,T4)>
using namespace std;
// Highest bit in an IP address
template <typename List, int N, bool B>
struct highestBitSet
{
    static const bool b = List::val & (1 << N);
    static const int bit = highestBitSet<List, N - 1, b>::bit;
};
template <typename List, int N>
struct highestBitSet<List,N,true>
{
    static const int bit = N+1;
};
template <typename List>
struct highestBitSet<List, -1, false>
{
    static const int bit = 8+highestBitSet<List::Next_, 7, false>::bit;
};
template <int X>
struct highestBitSet<Null, X, false>
{
    static const int bit = 0;
};

int main()
{
    // Will print 0 
    cout << highestBitSet<LIST4(1, 0, 0, 0), 7, false>::bit << endl;
    // WIll print 31
    cout << highestBitSet<LIST4(0, 0, 0, 255), 7, false>::bit << endl;
    return 0;
}

我的问题是，更好的方法是什么？我还有什么其他方法可以进行类似的解析？我看到的主要问题是用于定义类型的预处理器指令。还有其他方法可以做到这一点吗？

使用 C++17

的折叠表达式，如果 C++17 不可用，则使用 C++14 constexpr：

#include <iostream>
template<int... N> int_list { };
template<int... N> int_list<N...> list() { return {}; }
template<int... N>
int sum(int_list<N...>)
{
#if __cplusplus > 201402L
  return (N + ...);
#else
  const int vals[] = { N... };
  int sum = 0;
  for (auto v : vals)
    sum += v;
  return sum;
#endif
}
int main()
{
  std::cout << sum( list<2, 2, 3, 4>() ) << std::endl;
}

例如，我想表示与上述相同的 IP 地址：

  Sum<IP<120.100.10.20>>

这将解析输入。

IPv4 地址不需要可变长度列表，它始终包含四个组件。而且您显示的代码不进行任何解析...那将是一个完全不同的问题。将四个单独的参数传递给宏或函数（如 LIST4(120, 100, 10, 20)）与编写甚至不是有效C++令牌的120.100.10.20完全不同。

此外，如果可以从文件中获取它，它会更有用。我认为应该允许这种格式化的数据作为TMP中的类型。我将如何修改代码以支持这一点？

从文件中读取数据是一种运行时效果，不能将模板（编译时）与 I/O（运行时）结合使用。

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