试图求和两个编译时间元组整数序列

Question

如果您正在跟踪我的问题历史，我将更新一个多维分析库，以摆脱宏的噩梦，学习C++11、各种模板以及元编程和函数式编程范例。对于我的生命来说，这些东西仍然是神奇的。

无论如何，我有定义物理单位的指数常数元组。

template<int... I>
using make_dimension = std::tuple<std::ratio<I>...>;

using scalar_dimension = make_dimension<0, 0, 0, 0, 0, 0, 0>;
using length_dimension = make_dimension<1, 0, 0, 0, 0, 0, 0>;
using time_dimension = make_dimension<0, 0, 1, 0, 0, 0, 0>;

这是为SI单元建模的库的一部分。您只能与单位相乘，还可以添加类似的单位和标量。这些库很好，因为如果不适当地混合单元，它们会导致编译时错误。有超过400个单位，其中大部分是用其他单位来定义的。当乘积单位，指数被加，当除法单位时，指数被减去。因此，为了定义速度，我希望有一种表达方式：

using velocity_dimension = divide_dimensions<length_dimension, time_dimension>;

这在功能上应该等同于写作：

using velocity_dimension = make_dimension<1, 0, -1, 0, 0, 0, 0>;

我一直在谷歌搜索，但我只是不知道如何使用术语来获得一些点击率。我发现最近的是一个for_each，它在运行时将函数应用于元组的元素.这让我有点抓狂，所以我不知道如何将它转化为对元素的编译时迭代。刚才有人向我解释了上面的“make_dimension”，这让我大吃一惊，但我恢复了过来。我有点想要一份讲义，所以有人有什么好的资源来学习这些东西吗？我很难相信我是唯一一个对此有兴趣的人。

Answer 1

@dyp在注释中的解决方案使用递归实例化模板。虽然这是用于各种模板的最常用技术之一，但在这种情况下，递归可能会导致过度，因为整个转换集可以在单个包展开中执行，该扩展同时扩展两个参数包：

template<template<class, class> class, class, class>
struct tuple_transform;   // undefined

template<template<class, class> class Transform, class...Ts, class...Vs>
struct tuple_transform<Transform, std::tuple<Ts...>, std::tuple<Vs...>> {
    using type = std::tuple<Transform<Ts, Vs>...>;
};

template<class T, class U>
using divide_dimensions = typename tuple_transform<std::ratio_subtract, T, U>::type;

请注意，上面的假设是Transform<T, U>是所需结果类型的别名。这与ratio_add等的行为相匹配--它们是生成的std::ratio的别名模板，因此typename ratio_add<...>::type是不必要的。

演示。

Answer 2

虽然T.C.s的答案是正确的，但您可以简单地使用序列 (它是C++ 14，但可以简单地实现)，而不是比率和元组，在我看来，它们并不完全适合，并且使用一个常数函子进行操作。现在，您的代码应该如下所示(我没有尝试编译)：

template<int... I>
using make_dimension = std::integer_sequence<int, I...>;

template<class Functor, class Dim1, class Dim2>
struct transfrom;

template<class Functor, int... Dims1, int... Dims2>
struct transform<
  Functor, 
  std::integer_sequence<int, Dims1...>, 
  std::integer_sequence<int, Dims2...>
> {
  static_assert(sizeof...(Dims1)==sizeof...(Dims2), "wrong dimensions");
  static constexpr Functor f;
  using type=std::integer_sequence<int, f(Dims1,Dims2)...>;
};

struct add {
  constexpr int operator()(int l, int r) const { return l+r; }
};
struct sub {
  constexpr int operator()(int l, int r) const { return l-r; }
};

template<class T, class U>
using divide_dimensions = typename transform<sub, T, U>::type;

Answer 3

我没有足够的信息，但是看起来(1,0，-2，0，0，0，0，0)是加速所需要的。1表示米，-2表示秒平方，就像数学中的负指数一样。