从文件中获取模板参数

Get template parameter from file

本文关键字：参数 获取 文件      更新时间：2023-10-16

我有两个类：

  1. 非类型模板类Foo
  2. 一个非模板类Bar，它包含Foo的一个成员，其中的模板参数应该从文件中读取

据我所知，这不起作用，因为非模板化类的模板参数是在编译时设置的，所以它们需要是静态常量。我不知道如何实现这一点，因为在我提供参数值之前，必须进行一些评估（即读取文件、提取值）。尽管如此，有没有办法实现类似的目标？

我希望避免模板化第二个类，因为用户（理论上）不知道该文件，应该在执行程序时查找该文件。该文件在运行时不会更改。

因此，情况是这样的：

// templated class
template <int A>
class Foo {
  public:
      Foo() : A_(A) {};
      void print () { std::cout << "The value of A is : " << A_ << std::endl; }
  private:
      int A_;
};
// non-templated class
// This won't work, just showing the idea:
class Charlie {
    public:
        Charlie() {
            A = loadFromFile("myfile");
        }
        void print () { 
            std::cout << "Called from C: " << std::endl;
            C_.print(); 
        }
    private:
        int A;
        Foo<A> C_;
};

谢谢！

您不能从文件中读取模板参数，也不能在运行时以其他方式确定。

模板参数，本质上需要在编译时推导/计算。别无选择，对不起！

模板参数的思想是，它们可以在编译时进行优化，因此不能推迟到运行时解决。

在您的示例中，答案很简单。使Foo不是模板。

Foo在您的案例中作为模板没有任何好处。

从表面上看，这似乎是对你的问题的法律误读，它触及了问题的核心。您可以重构代码中在运行时发生变化的部分，而这些部分不是模板参数。您正在从文件中读取一个int：它是一个运行时参数。您可以通过接口、类型擦除等方式在编译时和运行时完成大部分可以完成的工作。理论上，你可以构建一个与编译时一样强大的运行时类型系统，但我们称之为一种新语言。）

编译时模板为您提供了对编译时所知内容的检查，并提供了一些优化机会（编译时已知更多）和安全性（同上）。

当您不知道模板参数的值、范围或任何东西时，这些检查都是没有意义的，因此是不必要的。使参数成为运行时参数，而不是编译时参数。

你正在做的事情的一个具体例子可以带来一个具体的解决方案。

struct Foo {
  Foo(int A) : A_(A) {};
  void print () {
    std::cout << "The value of A is : " << A_ << std::endl;
  }
  int A_;
};
struct Charlie {
  Charlie():C_{loadFromFile("myfile")}{}
  void print () {
    std::cout << "Called from C: " << std::endl;
    C_.print();
  }
  Foo C_;
};

这与你要求的行为完全匹配。不是你要求的方式，但考虑到实际问题，这种方式毫无意义。

"魔术开关"可以用于从运行时调度到编译时代码。双重调度更为棘手，因为它是在运行时进行的，您需要类似的折衷方案。类型擦除（如sts::function）允许您将状态需求抽象到行为类似"相同"类型的干净接口中。生成的跳转表保持低成本。

不幸的是，C++元编程能力对于这种进程来说太弱了。

虽然你的要求没有错（即使用真正的工具（如打开文件和读取一些数据）进行编译时计算），但这在当前（以及IMO和未来）C++中是完全不可能的。

此外，在您的示例中，您似乎需要在运行时读取值，并且仍在考虑编译时和运行时的独立阶段。我能想到的避免在"运行时"生成代码的唯一解决方案是将Bar作为基类，并为您需要传递的数字的所有可用值预先实例化派生类。这样，您就可以选择特定的派生类在运行时实例化。然而，请注意，这很可能是C++的一个无意义的解决方案，如果尝试这样做，也会有严重的代码膨胀风险。

然而，在C++中，即使操作需要在编译时进行，也不可能读取文件，并且您不要求在运行时生成代码。

要解决这类元编程问题，唯一的解决方案是从单独的程序生成代码。我个人发现Python是生成C++的一个很好的工具，但任何具有一定文本处理能力的语言都可以做到这一点。

C++元编程只是关于模板，即"愚蠢"地替换函数和类骨架。由于某些原因，添加了一些功能，再加上该语言极其复杂的语法规则，恰好为这种非常原始的方法带来了（IMO非自愿的）图灵完整性。

这本身并不坏，但不幸的是，由于一些奇怪的心理影响（对我来说无法解释），这也意味着任何增加真正元编程能力的尝试都被放弃了，取而代之的是，所有C++大师都继续试验这个错误构建的新玩具。

您可以使用递归来模拟循环，使用SFINAE和专门化来模拟条件，使用递归类型列表来模拟数据结构。。。他们还难以置信地强调了编译器，并获得了例如提高模板实例化递归堆栈的能力，以便能够做更多的技巧。

这种对无意义谜题的热爱指导了所有"现代"C++对元编程的研究，因此，几十年后，我们仍然无法在编译时（甚至在运行时…C++也没有反射，因为这些人还没有找到使用SFINAE模拟的方法）完成琐碎的任务，比如从文件中读取或枚举类的成员。

您在标准库中有编译时有理算术，但是。。。

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