参数包模板元编程深度优先搜索

Parameter pack template metaprogramming depth first search

本文关键字：深度优先搜索 编程 包模板 参数      更新时间：2023-10-16

我有一个这样的参数类：

template <class KEY, class VALUE>
class parameter
{
   VALUE v;
   ...
};

我有一个参数包类：

template <class... ELEMENTS>
class parameter_pack 
{
  std::tuple<ELEMENTS...> elems;
};

parameter_packs包含许多parameters和/或parameter_packs。

我想要一个如下所示的函数(或方法(：

template <class KEY_TO_GET, class PARAMETER_PACK>
... get_value(const PARAMETER_PACK& p) { ... }

这将对具有KEY值的第一个parameter执行深度优先遍历并返回其值。当然，这应该在编译时完成，并且应该有恒定的运行时。请注意KEY这里只是一个空类，永远不会创建或使用。

我希望能够从左边或右边做到这一点。

这个想法是你可以有一组默认参数，你可以将它们保存到一个变量中，并在将它们传递给函数之前覆盖。我不认为 boost：:p arameter 允许保存(由于对临时的引用(，我相信当您在参数上加倍时它会出错。

我可能弄错了，但它不是类似于您正在寻找的代码吗？

#include <iostream>
#include <utility>
class nill
{
};
template<typename KEY, typename VALUE, VALUE v>
class parameter
{
    public:
        typedef KEY key_type;
        typedef VALUE value_type;
        static constexpr VALUE value = v;
};
template<typename ...>
class parameter_pack
{
};
template<typename KEY, typename P>
class get_param;
template<typename KEY, typename H, typename ...TAIL>
class get_param<KEY, parameter_pack<H, TAIL...>>
{
    private:
        typedef typename get_param<KEY, H>::type result;
    public:
        typedef typename std::conditional<std::is_same<result, nill>::value,
                typename get_param<KEY, parameter_pack<TAIL...>>::type, result>::type
                type;
};
template<typename KEY>
class get_param<KEY, parameter_pack<>>
{
    public:
        typedef nill type;
};
template<typename KEY, typename K, typename V, V v>
class get_param<KEY, parameter<K, V, v>>
{
    public:
        typedef typename std::conditional<std::is_same<K, KEY>::value,
                parameter<K, V, v> , nill>::type type;
};
template<unsigned T>
class tag
{
};
int main()
{
    typedef parameter_pack
            <
                parameter_pack
                <
                    parameter<tag<0>, int, 0>
                >,
                parameter_pack
                <
                    parameter<tag<4>, int, 42>,
                    parameter<tag<2>, int, 1>,
                    parameter_pack
                    <
                        parameter<tag<3>, int, 100>,
                        parameter<tag<4>, int, 5>,
                        parameter<tag<0>, int, 33>,
                        parameter<tag<2>, int, 666>
                    >
                >,
                parameter<tag<1>, int, -1>
            > pack;
    typedef typename get_param<tag<4> , pack>::type param;
    std::cout << param::value << 'n';
    return 0;
}

输出：

42

由 GCC 4.6 编译

已编辑以允许修改运行时值：

对于值的运行时修改，只需将参数类修改为以下内容：

template<typename KEY, typename VALUE>
class parameter
{
    public:
        typedef KEY key_type;
        typedef VALUE value_type;
        static VALUE value;
};
template<typename KEY, typename VALUE>
VALUE parameter<KEY, VALUE>::value;

它不再具有常量值成员。

请注意，该值是一个静态变量 tough，这意味着使用特定键更改一个条目的值会更改所有其他条目的值。为了克服这个问题，可以简单地修改"标记系统"，以便将不同类型的两个标签视为相同的键，然后允许用户指定get_param应该使用哪个元函数来直接识别所需的键(而不是总是使用 std：：is_same(。因此，下面提供了现在允许运行时修改值的完整示例：

#include <iostream>
#include <utility>
class nill
{
};
template<typename KEY, typename VALUE>
class parameter
{
    public:
        typedef KEY key_type;
        typedef VALUE value_type;
        static VALUE value;
};
template<typename KEY, typename VALUE>
VALUE parameter<KEY, VALUE>::value;
template<typename ...>
class parameter_pack
{
};
template<template<typename> class MF, typename P>
class get_param;
template<template<typename> class MF, typename H, typename ...TAIL>
class get_param<MF, parameter_pack<H, TAIL...>>
{
    private:
        typedef typename get_param<MF, H>::type result;
    public:
        typedef typename std::conditional<std::is_same<result, nill>::value,
                typename get_param<MF, parameter_pack<TAIL...>>::type, result>::type
                type;
};
template<template<typename> class MF>
class get_param<MF, parameter_pack<>>
{
    public:
        typedef nill type;
};
template<template<typename> class MF, typename K, typename V>
class get_param<MF, parameter<K, V>>
{
    public:
        typedef typename std::conditional<MF<K>::value,
                parameter<K, V> , nill>::type type;
};
template<unsigned T, unsigned U = 0>
class tag
{
};
template<typename K1, typename K2>
class compare_tag;
template<unsigned T1, unsigned U1, unsigned T2, unsigned U2>
class compare_tag<tag<T1, U1>, tag<T2, U2>>
{
    public:
        static constexpr bool value = T1 == T2;
};
template<typename T>
class find4 : public compare_tag<T, tag<4>>
{};
template<typename T>
class find2 : public compare_tag<T, tag<2>>
{};
template<typename T>
class find1 : public compare_tag<T, tag<1>>
{};
int main()
{
    typedef parameter_pack
            <
                parameter_pack
                <
                    parameter<tag<0, 0>, int>
                >,
                parameter_pack
                <
                    parameter<tag<4, 0>, int>,
                    parameter<tag<2, 0>, int>,
                    parameter_pack
                    <
                        parameter<tag<3, 0>, int>,
                        parameter<tag<4, 1>, int>,
                        parameter<tag<0, 1>, int>,
                        parameter<tag<2, 1>, int>
                    >
                >,
                parameter<tag<1, 0>, int>
            > pack;
    std::cin >> get_param<find4, pack>::type::value;
    std::cin >> get_param<find2, pack>::type::value;
    std::cin >> get_param<find1, pack>::type::value;
    std::cout << get_param<find4, pack>::type::value << 'n';
    std::cout << get_param<find2, pack>::type::value << 'n';
    std::cout << get_param<find1, pack>::type::value << 'n';
    return 0;
}

输出：

42
666
0
42
666
0

这就是我目前所拥有的。我可以找到合适的parameter，我可以手动std::get的方式，但似乎在这个时候我无法编写最终的包装器，自动为我做一辈子。

一个合适的解决方案应该使用Boost.MPL，以免重新发明常用技术(例如序列和push_back(。它还可以从一些惰性实例化中受益，因为现在我的解决方案涉及每个节点。

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