避免渐变库中的模板组合爆炸

我正在尝试在c++中实现一个渐变库。这主要是出于教育目的，因为可能有其他库比我做得更好(比如:https://github.com/mobius3/tweeny，但就template-fu而言，这超出了我的能力范围)。

主要目标是在编译时尽可能多地完成。否则我可以用一些函数指针来简化。

这里有几个(许多)舒缓函数:

struct easing
{
    struct linear {
        template<typename T>
        static T run(float t, T start, T end) {
            return static_cast<T>((end - start) * t + start);
        }
    };
    struct quadratic_in {
        template<typename T>
        static T run(float t, T start, T end) {
            return static_cast<T>((end - start) * t * t + start);
        }
    };
    struct quadratic_out {
        template<typename T>
        static T run(float t, T start, T end) {
            return static_cast<T>((-(end - start)) * t * (t - 2) + start);
        }
    };
};

这里是库代码的相关部分:

namespace detail {
template <typename TEase, typename T>
struct tween
{
    T _from;
    T _to;
    float _running_time;
    float _duration;
    T* _value;
};
template <typename TEase, typename T>
bool update(tween<TEase, T>& tween, float dt)
{
    float t = tween._running_time / tween._duration;
    if (t > 1.0f)
    {
        *tween._value = tween._to;
        return false;
    }
    *tween._value = TEase::run(t, tween._from, tween._to);
    tween._running_time += dt;
    return true;
}
std::tuple<
    std::vector<tween<easing::linear, float>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_in, float>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_out, float>>,
    std::vector<tween<easing::linear, my_vec2_type>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_in, my_vec2_type>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_out, my_vec2_type>>,
    std::vector<tween<easing::linear, my_vec3_type>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_in, my_vec3_type>>,
    std::vector<tween<easing::quadratic_out, my_vec3_type>>,
    // Getting silly...
> g_tweens;
}
void update(float dt)
{
    // Can use std::apply with C++17
    my_apply([dt](auto& tweens) {
        for (auto it = begin(tweens); it != end(tweens);)
        {
            if (update(*it, dt))
            {
                ++it;
            }
            else
            {
                it = tweens.erase(it);
            }
        }
    }, detail::g_tweens);
}
template <typename TEasing, typename T>
void create(T* value, T to, float duration)
{
    std::get<std::vector<detail::tween<TEasing, T>>>(detail::g_tweens).push_back({ *value, to, 0.0f, duration, value });
}

和一个例子:

my_vec3_type color(1.0f, 0.0f, 0.0f);
tween::create<easing::linear>(&color, my_vec3_type(0.0f, 1.0f, 0.0f), 1.0f);
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
    tween::update(0.01f);
    std::cout << "color = (" << color.r << ", " << color.g << ", " << color.b << ")" << std::endl;
}

这实际上是我想要的。当然，我需要将所有的easing类型添加到元组中——而且有很多——但是我认为可能是合理的，因为它们不太可能改变太多。

但最初我只需要浮点数。现在我希望能够简化其他类型，比如颜色和其他一些类型。所以可能有数百种组合。任何想要使用它的人都需要编辑g_tween签名来添加他们自己的类型。

最大的问题——在我看来——是补间类型的第二个模板参数允许我使用任何标量类型。我只想让它适用于任何定义了正确运算符的东西。如:

template <typename TEase>
struct tween
{
    std::any _from;
    std::any _to;
    float _running_time;
    float _duration;
    std::any* _value;
};

也就是说，如果有某种方法可以恢复类型，以便我可以调用正确的缓和函数。欢迎任何建议或替代方案!