如何使用模板元编程生成函数。 我想做的是有一堆函数,它们基本上做同样的事情:
Type1 fun1(int arg1, int arg2) {
Type1 newType1 = {};
newType1.arg1 = arg1;
newType1.arg2 = arg2;
return newType1;
}
Type2 fun2(int arg1, int arg2, int arg3, bool arg4) {
Type2 newType2 = {};
newType2.arg1 = arg1;
newType2.arg2 = arg2;
newType2.arg3 = arg3;
newType2.arg4 = arg4;
return newType2;
}
所以基本上我不想自己编写所有这些函数,例如,我想要一个函数fun1
,它接受两个int参数,并使用模板将它们分配给一个Type1的新对象,但是怎么做呢?
我的想法是有一个模板函数,它接受一个类型(这里是Type1或Type2)和指向这些类型的成员的指针,所以我要做的唯一一件事就是给模板指向成员的指针,然后它生成一个接受相应类型参数的函数。
这是一个C++17的答案:
template<auto PMem>
struct member_type {};
template<class T, class M, M(T::*ptr)>
struct member_type<ptr> { using type=M; };
template<auto PMem>
using member_type_t=typename member_type<PMem>::type;
template<class T, auto...PMem>
T func( member_type_t<PMem>... args ) {
T retval = {};
( ((retval.*PMem) = std::forward<member_type_t<PMem>>(args)), ... );
return retval;
}
测试代码:
struct Bob {
int x,y;
};
int main() {
Bob b = func<Bob, &Bob::x, &Bob::y>( 2, 3 );
(void)b;
}
活生生的例子。
你也可以在没有匹配类型的情况下完美前进。 这有一个缺点,那就是这不起作用:
struct A {
int x, y;
};
struct B {
A one, two;
};
B func<B, &B::one, &B::two>( {1,2}, {3,4} );
但是它确实消除了上面的一些样板,并且可以删除每个成员字段的冗余移动。
为此,只需完全删除member_type
帮助器:
template<class T, auto...PMem, class...Args>
T func( Args&&... args ) {
T retval = {};
( ((retval.*PMem) = std::forward<Args>(args)), ... );
return retval;
}
在C++17之外做这件事是一件痛苦的事。 缺少auto
参数和...
语句扩展。 第二种方法相对容易使用一些样板,但第一种方法基本上不可能实现您所期望的语法; 您可能不得不使用宏。
如果不需要<>
语法:
template<class T, auto...PMem>
constexpr auto make_func() {
return +[]( member_type_t<PMem>... args )->T {
T retval = {};
( ((retval.*PMem) = std::forward<member_type_t<PMem>>(args)), ... );
return retval;
};
}
struct Bob {
int x,y;
};
constexpr auto* func = make_func<Bob, &Bob::x, &Bob::y>();
活生生的例子。
constexpr函数指针应该与函数区别对待,除非重载不可用。
在MSVC中,您可能必须像下面这样消除函数指针类型的歧义:
template<class T, auto...PMem>
using func_t = T(*)(member_type_t<PMem>...);
template<class T, auto...PMem>
constexpr func_t<T, PMem...> make_func() {
return []( member_type_t<PMem>... args )->T {
T retval = {};
( ((retval.*PMem) = std::forward<member_type_t<PMem>>(args)), ... );
return retval;
};
}
活生生的例子。
有时,MSVC在具有多个不同调用约定视素的无状态lambda上遇到一元运算符+
的问题。 上面的方法避免了这个问题,但代价是一些样板。