编译时调度:以有效调用为条件
Compile time dispatch: conditional on valid call
给定以下代码段:
template<typename GroupA, typename GroupB>
class JoinedObjectGroup
: public _ObjectSpaceHolder<GroupA>
, public _ObjectSpaceHolder<GroupB>
{
public:
JoinedObjectGroup(GroupA &groupA, GroupB &groupB)
: _ObjectSpaceHolder<GroupA>(groupA)
, _ObjectSpaceHolder<GroupB>(groupB)
{
}
template<typename ObjectType>
ObjectType get()
{
// Dispatch to appropriate handler: only one of the following actually compiles as
// either GroupA knows about ObjectType or GroupB, but not both. So:
//
// return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupA> &>(*this).m_objectSpace.get<ObjectType>();
// or
// return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupB> &>(*this).m_objectSpace.get<ObjectType>();
}
};
在get()
调用中,我想对相应的处理程序执行编译时调度。基本思想是ObjectType
可以通过GroupA
或GroupB
来了解。我最初的方法是:
template<typename ObjectType>
ObjectType get()
{
return Dispatch<ObjectType, GroupA, GroupB>::get(*this);
}
跟:
template<typename ObjectType, typename GroupA, typename GroupB, typename = void>
struct Dispatch;
template<typename ObjectType, typename GroupA, typename GroupB>
struct Dispatch<ObjectType, GroupA, GroupB, typename std::enable_if<std::is_same<ObjectType, decltype(std::declval<GroupA>().template get<ObjectType>())>::value>::type>
{
template<typename JoinedGroup>
static
ObjectType get(JoinedGroup &joinedGroup)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupA> &>(joinedGroup).m_objectSpace.get<ObjectType>();
}
};
template<typename ObjectType, typename GroupA, typename GroupB>
struct Dispatch<ObjectType, GroupA, GroupB, typename std::enable_if<std::is_same<ObjectType, decltype(std::declval<GroupB>().template get<ObjectType>())>::value>::type>
{
template<typename JoinedGroup>
static
ObjectType get(JoinedGroup &joinedGroup)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupB> &>(joinedGroup).m_objectSpace.get<ObjectType>();
}
};
我曾认为这将起作用,认为在enable_if
的is_same
子句中替换ObjectType
会导致其中一个表达式失败,因此只留下一个有效的专业化。然而,模棱两可的名称和重新定义错误证明我错了。
为什么我的推理不正确?我怎样才能正确调度呼叫?
namespace details {
template<template<class...>class Z, class always_void, class...Ts>
struct can_apply : std::false_type {};
template<template<class...>class Z, class...Ts>
struct can_apply<Z, std::void_t<Z<Ts...>>, Ts...> : std::true_type {};
}
template<template<class...>class Z, class...Ts>
using can_apply = details::can_apply<Z, void, Ts...>;
这将需要一个模板和一个参数列表,并告诉您是否可以应用它们。
评估foo.get<Bar>()
的模板:
template<class ObjectType, class Source>
using get_template_result = decltype( std::declval<Source>().get<ObjectType>() );
我们可以有效地调用上述模板吗?
template<class ObjectType, class Source>
using can_get_template = can_apply< get_template_result, ObjectType, Source >;
一个将模板放入类型的包,让我们可以评估它:
template<template<class...>class Z>
struct z_template {
template<class...Ts>
using result = Z<Ts...>;
};
一个类似的包,丢弃其参数并始终返回结果:
template<class Result>
struct z_identity {
template<class...>using result=Result;
};
如果可能,评估get_template_result
。 如果是这样,请将其类型与 ObjectType
进行比较。 否则,将ObjectType*
与ObjectType
进行比较(保证为假(:
template<class ObjectType, class Source>
using get_template_gets_type = std::is_same<ObjectType,
typename // maybe?
std::conditional_t<
can_get_template<ObjectType,Source>,
z_template<get_template_result>,
z_identity<ObjectType*>
>::template result<ObjectType, Source>
>;
一旦我们有了所有这些,我们就可以标记调度了!
template<class ObjectType, class T0, class...Ts, class Source>
ObjectType get_smart( Source&& source, std::true_type ) {
return static_cast<T0&&>(std::forward<Source>(source)).get<ObjectType>();
}
template<class ObjectType, class T0, class T1, class...Ts, class Source>
ObjectType get_smart( Source&& source, std::false_type ) {
return get_smart<ObjectType, T1, Ts...>(std::forward<Source>(source), get_template_gets_type<ObjectType, T1>{} );
}
template<class ObjectType, class T0, class...Ts, class Source>
ObjectType get_smart( Source&& source ) {
return get_smart( std::forward<Source>(source), get_template_gets_type<ObjectType, T0>{} );
}
现在get_smart<ObjectType, TypeA, TypeB>( something )
将搜索列表TypeA
然后TypeB
,直到找到可以调用.get<ObjectType>()
的类型并返回ObjectType
。 然后它停止了。
如果未找到此类类型,则编译失败。
您负责设置 TypeA 类型B 和 ObjectType
类型列表的 r/l 值。列表的长度受模板递归限制(通常在 100 秒内(的限制。
如果可以使用C++14,static_if
看起来像一个干净的解决方案:
template<typename ObjectType>
auto get()
{
using is_group_a = std::is_same
<
ObjectType,
decltype(std::declval<GroupA>().template get<ObjectType>())
>;
return static_if(is_group_a{})
.then([](auto& x_this)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupA> &>(x_this)
.m_objectSpace.get<ObjectType>();
})
.else_([](auto& x_this)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupB> &>(x_this)
.m_objectSpace.get<ObjectType>();
})(*this);
}
这两个分支都需要可解析,但实际上只有获取的分支才会被实例化。
我为会议C++ 2015 编写了关于static_if的教程。了解它是如何工作的并编写自己的实现应该就足够了。
我也在这里写了一个实现。
这两种实现都基于此 CppCoreGuidelines 问题。
怎么样
template<typename ObjectType, typename GroupA, typename GroupB>
struct Dispatch;
template<typename GroupA, typename GroupB>
struct Dispatch<GroupA, GroupA, GroupB>
{
template<typename JoinedGroup>
static
GroupA get(JoinedGroup &joinedGroup)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupA> &>(joinedGroup).m_objectSpace.template get<GroupA>();
}
};
template<typename GroupA, typename GroupB>
struct Dispatch<GroupB, GroupA, GroupB>
{
template<typename JoinedGroup>
static
GroupB get(JoinedGroup &joinedGroup)
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<GroupB> &>(joinedGroup).m_objectSpace.template get<GroupB>();
}
};
?
你的假设对我来说似乎是严谨的,我编译了你的代码(添加一堆template
;见下面的"p.s."(,但我认为过于复杂。
PS:get()
之前的template
是由我的 clang++ 请求的;我的 g++ 不需要它,但接受它。我想你也应该把它添加到你的版本中。
p.s.2:对不起,我的英语不好。
---编辑---
想得更好,我的解决方案也过于复杂。
更简单的呢
template<typename ObjectType>
ObjectType get()
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<ObjectType> &>(*this).m_objectSpace.template get<ObjectType>();
}
?
如果你打算确保ObjectType
是GroupA
或GroupB
的(以及其他类型,如果你不打算将解决方案扩展到其他类型(,你可以写一些东西来说明一个类型是否在可变参数列表中;类似
template <typename T0>
constexpr bool typeIsInList ()
{ return false; }
template <typename T0, typename T1, typename ... Tl>
constexpr bool typeIsInList ()
{ return std::is_same<T0, T1>::value || typeIsInList<T0, Tl...>(); }
并重新定义get()
以确保(通过SFINAE(ObjectType
在由GroupA
和GroupB
构成的列表中;类似于
template<typename ObjectType, typename = typename std::enable_if<typeIsInList<ObjectType, GroupA, GroupB>()>::type>
ObjectType get()
{
return static_cast<_ObjectSpaceHolder<ObjectType> &>(*this).m_objectSpace.template get<ObjectType>();
}
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