c++模板:成员专门化问题

Question

我正在尝试创建一个模板"AutoClass“，它创建一个具有任意成员集的任意类，例如：

AutoClass<int,int,double,double> a;
a.set(1,1);
a.set(0,2);
a.set(3,99.7);
std::cout << "Hello world! " << a.get(0) << " " << a.get(1) << " " << a.get(3) << std::endl;

到目前为止，我已经有了一个具有工作“AutoClass”成员的set：

class nothing {};

template <  typename T1 = nothing, typename T2 = nothing, typename T3 = nothing,
            typename T4 = nothing, typename T5 = nothing, typename T6 = nothing>
class AutoClass;

template <>
class AutoClass<nothing, nothing, nothing,
                nothing, nothing, nothing>
{
    public:
    template <typename U> void set(int n,U v){}
};

template <  typename T1, typename T2, typename T3,
            typename T4, typename T5, typename T6>
class AutoClass: AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>
{
    public:
    T1 V;
    template <typename U> void set(int n,U v)
    {
        if (n <= 0)
            V = v;
        else
            AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::set(n-1,v);
    }
};

我开始在实现相应的"get“时遇到问题。这种方法不能编译：

template <  typename T1, typename T2, typename T3,
            typename T4, typename T5, typename T6>
class AutoClass: AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>
{
    public:
    T1 V;
    template <typename U> void set(int n,U v)
    {
        if (n <= 0)
            V = v;
        else
            AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::set(n-1,v);
    }
    template <typename W> W get(int n)
    {
        if (n <= 0)
            return V;
        else
            return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1);
    }
    template <> T1 get(int n)
    {
        if (n <= 0)
            return V;
        else
            return AutoClass<T2,T3,T4,T5,T6>::get(n-1);
    }
};

此外，我似乎需要为<nothing, nothing, nothing, nothing, nothing, nothing>专门化实现get。有没有办法解决这个问题？

Answer 1

首先，我更喜欢Boost.Fusion而不是Boost.Tuple，因为我认为它支持模板元编程和运行时算法的更好的混合。

举个例子，我想向你们展示一个小奇迹：

struct Name {}; extern const Name name;
struct GivenName {}; extern const GivenName givenName;
struct Age {}; extern const Age age;

class Person
{
public:
  template <class T>
  struct value
  {
    typedef typename boost::fusion::result_of::at_key<data_type const,T>::type type;
  };

  template <class T>
  struct has
  {
    typedef typename boost::fusion::result_of::has_key<data_type,T>::type type;
  };

  template <class T>
  typename value<T>::type
  get(T) { return boost::fusion::at_key<T>(mData); }

  template <class T>
  Person& set(T, typename value<T>::type v)
  {
    boost::fusion::at_key<T>(mData) = v; return *this;
  };

private:
  typedef boost::fusion::map <
    std::pair<Name, std::string>,
    std::pair<GivenName, std::string>,
    std::pair<Age, unsigned short>
  > data_type;
  data_type mData;
};

使用它真的很有趣：

Person p;
p.set(name, "Rabbit").set(givenName, "Roger").set(age, 22);

嗯，我自己更喜欢按类索引而不是按索引，因为我既可以传达含义，也可以添加类型检查;)

Answer 2

我可以推荐使用Boost库的大量(且经过良好测试且跨平台的)模板-magicky类吗？听起来你要找的是boost::tuple。任何时候你都可以不用写自己的代码-尤其是在使用模板的复杂情况下-你应该使用别人的代码。

Answer 3

正如其他人所提到的，通过重用Boost或其他地方的现有实现，您可能能够得到您想要的东西。

如果你想做一些使用这些工具无法完成的事情，或者你很好奇：

• 尝试将伪可变模板排除在implementation
• use类型列表之外，以允许递归元函数等。如果需要，
• 使用伪可变模板作为在编译时尽可能多地转发到
• 的接口，特别是检查索引等。

一种简单的方法是，为了方便使用MPL，可能如下所示：

template<class Types, size_t N> struct holder 
  // recursively derive from holder types:
  : holder<Types, N-1> 
{
    typename boost::mpl::at_c<Types,N>::type value;
};

// specialization that terminates the recursive derivation:
template<class Types> struct holder<Types,0> {
    typename boost::mpl::at_c<Types,0>::type value;
};

template<class Types>
class AutoClass 
  // recursively derive from holder types:
  : holder<Types, boost::mpl::size<Types>::value-1>    
{
    enum { n = boost::mpl::size<Types>::value };
public:
    template<size_t N, class U> void set(const U& u) {
        // index check at compile time:
        BOOST_STATIC_ASSERT((N < n));
        // cast to responsible holder base:
        static_cast<holder<Types,N>*>(this)->value = u;
    }
    template<size_t N> typename boost::mpl::at_c<Types,N>::type get() const { 
        // index check at compile time:
        BOOST_STATIC_ASSERT((N < n));
        // cast to responsible holder base:
        return static_cast<const holder<Types,N>*>(this)->value;
    } 
};

用法：

typedef boost::mpl::vector<int,std::string> Types;
AutoClass<Types> a;

a.set<0>(42);
assert(a.get<0>() == 42);
a.set<1>("abcde");
assert(a.get<1>() == "abcde");

请记住，为了方便最终用户，仍然可以使用伪可变模板对其进行包装。