模板元编程:为什么平面类型是失败的
template metaprogramming :why flat type is failure
我想将树类型展平为平面类型。例：
typedef std::tuple<int,std::tuple<int,long>,int> tup;
Flat<tup>::type=>std::tuple<int,int,long,int>
我使用：
template<typename T>
struct Flat
{
using type=T;
};
template <template <typename ...> class C,typename...ARGS>
struct Flat<C<ARGS...> >
{
using type=C<ARGS...>;
};
template <template <typename ...> class C,typename ...ARGS0,typename...ARGS1,typename ...ARGS2>
struct Flat<C<ARGS0...,C<ARGS1...>,ARGS2...> >
:Flat<C<ARGS0...,ARGS1...,ARGS2...> >
{
};
void test(){
typedef std::tuple<int,std::tuple<int,long>,int> tup;
static_assert(std::is_same<typename Flat<tup>::type,std::tuple<int,int,long,int> >::value,"");
}
但我仍然std::tuple<int,std::tuple<int,long>,int>...我使用 gcc 4.8.1
首先解释一下它是如何工作的：
这是一个前向声明，以便我们可以将flatten与单个类型一起使用。
template<class T>
struct flatten;
然后，我们专门flatten接受任何模板类型。C是一个模板模板参数，因此我们可以获取周围模板的类型。 例如，如果您将flatten与参数一起使用std::tuple<int, double>那么C将是std::tuple.
FArgs 用于检索传递的模板的参数列表。在我刚才提到的示例中，它将是int, double
template< template< typename ... > class C, typename ...FArgs>
struct flatten<C<FArgs...>>
flatten实现的其余部分现在始终可以访问C包装器类型并FArgs参数列表。
append的前向声明，用于将参数B追加到参数Target中的项列表
template< typename Target, typename B >
struct append;
从Target检索类型列表的append专业化(见上文)。 请注意，此处C仍然是std::tuple。
因此，我们将向列表中再添加一个项，并通过应用上一个参数列表Args1然后添加T来创建新类型
template< typename ...Args1, typename T >
struct append<C<Args1...>, T> {
using type = C<Args1..., T>;
};
inner和inner2的预先申报
inner用于循环访问提供的参数列表，并对每个参数应用inner2，如果类型是另一个带有参数的模板，则再次inner应用于类型。此模板必须是匹配的模板C
template< typename Target, typename ...Args >
struct inner;
template< typename Target, typename T >
struct inner2;
此inner2处理所有C模板类型，并在inner的帮助下递归遍历其参数列表
template< typename Target, typename ...Args>
struct inner2<Target, C<Args...>> {
using type = typename inner<Target, Args...>::type;
};
如果使用这种inner2专用化，则该类型将追加到最终结果中。
template< typename Target, typename T >
struct inner2 {
using type = typename append<Target, T>::type;
};
通过继承和应用每个参数来递归模板参数inner2
template< typename Target, typename T, typename ...Args>
struct inner<Target, T, Args...>
: inner<typename inner2<Target, T>::type, Args...>
{};
递归的结束条件。
template< typename Target, typename T >
struct inner<Target, T>
{
using type = typename inner2<Target, T>::type;
};
在这里，从上面触发了整个事情，C<>指定了Target，FArgs是flatten专用化提取的参数。
using type = typename inner<C<>, FArgs...>::type;
};
这里是整个代码：
#include <tuple>
#include <string>
template<class T>
struct flatten;
template< template< typename ... > class C, typename ...FArgs>
struct flatten<C<FArgs...>>
{
template< typename Target, typename ...B >
struct append;
template< typename ...Args1, typename T >
struct append<C<Args1...>, T> {
using type = C<Args1..., T>;
};
template< typename Target, typename ...Args >
struct inner;
template< typename Target, typename T >
struct inner2;
template< typename Target, typename ...Args>
struct inner2<Target, C<Args...>> {
using type = typename inner<Target, Args...>::type;
};
template< typename Target, typename T >
struct inner2 {
using type = typename append<Target, T>::type;
};
template< typename Target, typename T, typename ...Args>
struct inner<Target, T, Args...>
: inner<typename inner2<Target, T>::type, Args...>
{};
template< typename Target, typename T >
struct inner<Target, T>
{
using type = typename inner2<Target, T>::type;
};
using type = typename inner<C<>, FArgs...>::type;
};
int main() {
typedef flatten<std::tuple<int, float, double>>::type first;
static_assert(std::is_same<first, std::tuple<int, float, double>>::value, "First not the same");
typedef flatten<std::tuple<int, std::tuple<float, double>>>::type second;
static_assert(std::is_same<second, std::tuple<int, float, double>>::value, "Second not the same");
typedef flatten<std::tuple<int, std::tuple<char const *>, std::tuple<std::tuple<float, int>, double>>>::type third;
static_assert(std::is_same<third, std::tuple<int, char const *, float, int, double>>::value, "Third not the same");
typedef flatten<std::tuple<int, std::tuple<std::tuple<std::tuple<std::tuple<char const *>>>>, std::tuple<std::tuple<float, int>, double>>>::type fourth;
static_assert(std::is_same<fourth, std::tuple<int, char const *, float, int, double>>::value, "Fourth not the same");
typedef flatten<std::tuple<int, std::tuple<std::tuple<std::tuple<std::tuple<std::string>>>>, std::tuple<std::tuple<float, int>, double>>>::type fifth;
static_assert(std::is_same<fifth, std::tuple<int, std::string, float, int, double>>::value, "Fifth not the same");
}
编辑：我重写了实现，使其更具可读性和更短(受@DyP启发) 编辑2：解释代码
这是我对此的刺痛。 我试图记录正在发生的事情以使其清楚：
我们从Flatten开始。 它需要一个类型。 我们将在下面专门介绍它：
template<typename T>
struct Flatten;
这是我们的主力军。 获取 Src，并展平其内容并将其附加到 Dest：
template<typename Dest, typename Src>
struct Flatten_append;
空的右侧包装意味着返回左侧：
template<template<typename...>class Pack, typename... LHS>
struct Flatten_append< Pack<LHS...>, Pack<> > {
typedef Pack<LHS...> type;
};
第一个参数是 Pack<...> 的右侧应在处理前展平：
template<template<typename...>class Pack, typename... LHS, typename... RHS0, typename... RHSrest>
struct Flatten_append< Pack<LHS...>, Pack<Pack<RHS0...>, RHSrest... > >:
Flatten_append< Pack<LHS...>, Pack< RHS0..., RHSrest... > >
{};
否则，非空的右侧包应将其第一个元素移动到左侧：(这将比上述匹配弱，因为它不太专业)
template<template<typename...>class Pack, typename... LHS, typename RHS0, typename... RHSrest>
struct Flatten_append< Pack<LHS...>, Pack<RHS0, RHSrest... > >:
Flatten_append< Pack<LHS..., RHS0>, Pack< RHSrest... > >
{};
在Flatten_append到空包方面实现扁平化：
template<template<typename...>class Pack, typename... Ts>
struct Flatten< Pack<Ts...> >:Flatten_append< Pack<>, Pack<Ts...> > {};
目标是尽可能清楚地了解正在发生的事情。
现在，您会注意到此设计的缺点是它会展平任何仅包含类型的template。我们可能想传入我们想要扁平化的包。
template<template<typename...>class Pack, typename T>
struct Flatten;
template<template<typename...>class Pack, typename Dest, typename Src>
struct Flatten_append;
template<template<typename...>class Pack, typename... Ts>
struct Flatten< Pack<Ts...> > : Flatten_append< Pack, Pack<>, Pack<Ts...> > {};
然后将Flatten_append< blah, blah, blah >的每个专业更改为Flatten_append< Pack, blah, blah, blah >。
这意味着您传入要显式展平的template，而代码仅平展该template。
实际上，这可能不需要，因为Pack类型是从传入的左侧类型推断出来的。
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