C++:转发参数包和std::tuple/数组的和

C++: Forwarding the sum of parameter pack and a std::tuple/array

本文关键字：数组 tuple std 参数 C++ 转发      更新时间：2023-10-16

我想实现类似以下成员函数（方法）的东西，它应该将每个参数增加一些与参数索引相对应的被加数（addend），并将其转发到另一个可变模板函数：

template<typename... Int> // a bunch of integral types (e.g. int, size_t, char)
void ForwardToFuncIncreased(Int... ints) {
   static_assert(sizeof...(Ints) == std::tuple_size<decltype(summands_)>::value,
                 "Incorrect number of integral types provided");
   Func( (ints + std::get<PARAM_INDEX(ints)>(summands_))... ); // failed attempt
}

其中summands_是类型为std::tuple或std::array的成员变量（您可以假设两者之一）。基本要求是，与相比，它应该没有运行时开销

Func(int0 + std::get<0>(summands_), int1 + std::get<1>(summands_), ...);

（假设我为N模板参数重载了函数）。

如果在没有必要的运行时开销的情况下无法做到这一点，我愿意进行某些修改（特别是在类中存储额外的东西或修改类型的方式）。

注意：我的意图不是提取模板参数索引，而是希望在没有它的情况下实现我所需要的。

在C++14中，您将能够执行以下操作，与您最初的尝试非常相似：

template<typename... Ns, size_t... Is>
void ForwardToFuncIncreasedImpl(Ns... nums, std::index_sequence<Is...>)
{
    Func( (nums + std::get<Is>(summands_))... );
}
template<typename... Ns>
void ForwardToFuncIncreased(Ns... nums)
{
    ForwardToFuncIncreasedImpl(nums..., std::index_sequence_for<Ns...>());
}

同时，您可以找到或编写自己的index_sequence实现。

或者这样做：首先做std::make_tuple(ints...)，这样我们就有两个要求和的元组（或者一个元组和一个std::array）。然后使用Andrei Alexandrescu在《爆炸元组的方式》中演示的模式，将和展开为参数包，并将其传递给Func。

template <int N>
struct Pairwise;
template <>
struct Pairwise<0>
{
    template <typename F, typename T, typename U, typename... Args>
    static void Sum(F f, T const&, U const&, Args... sums)
    {
        f(sums...);
    }
};
template <int N>
struct Pairwise
{
    template <typename F, typename T, typename U, typename... Args>
    static void Sum(F f, T const& a, U const& b, Args... sums)
    {
        Pairwise<N - 1>::Sum(f, a, b, std::get<N - 1>(a) + std::get<N - 1>(b), sums...);
    }
};
template <typename... Ns>
void ForwardToFuncIncreased(Ns... nums)
{
    Pairwise<sizeof...(Ns)>::Sum(Func, std::make_tuple(nums...), summands_);
}

也可以在没有初始make_tuple:的情况下进行

template <typename... Ns>
struct Pairwise;
template <>
struct Pairwise<>
{
    template <typename F, typename T, typename... Args>
    static void Sum(F f, T const&, Args... sums)
    {
        f(sums...);
    }
};
template <typename N0, typename... Ns>
struct Pairwise<N0, Ns...>
{
    template <typename F, typename T, typename... Args>
    static void Sum(F f, N0 num0, Ns... nums, T const& a, Args&&... sums)
    {
        Pairwise<Ns...>::Sum(f, nums..., a, sums..., num0 + std::get<sizeof...(Args)>(a));
    }
};
template <typename... Ns>
void ForwardToFuncIncreased(Ns... nums)
{
    Pairwise<Ns...>::Sum(Func, nums..., summands_);
}
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