Question

我正在尝试创建一个可变大小的颜色类 - 给定模板确定的值数组，我想为数组中的每个值创建命名别名，即：

template<int C = 3, typename T = unsigned char>
class Color {
public:
  union {
    T v[C];
    struct {
      T r, g, b, a;
    };
  };
};

但是，如果我尝试对C = 3使用相同的类，则union要求4字节的大小（'a'成员）。或者，使用数学表达的位域大小为（结构名为a，匿名T成员，大小在C> 3时评估为1），编译器发出一个允许警告（不可抑制，根据In gcc, how to mute the -fpermissive warning?），某事不适合更大规模的API。

如何允许单个类处理不同数量的变量，同时保留每个变量的名称而不实现递归包含宏魔法（试过这个，不应该）。提前谢谢！

编辑：为了澄清这个问题，以下任何一个问题的答案都可以解决这个问题：

抑制GCC的 - 错误（#pragma诊断忽略不适用于许可）
设置union或child struct的最大大小不超过C字节
对于未被C字节覆盖的成员，允许位域长度为0（GCC允许数据表达式用于位域长度，例如（C-3> 0）？8：0;）
通过其他方式禁用未被C字节覆盖的成员（即神话中的static_if（））

Answer 1

您可以针对C：

的不同情况对结构进行专门化

template <int C = 3, typename T = unsigned char> union Color;

template <typename T>
union Color<3,T> {
  T v[3];
  struct {
    T r,g,b;
  };
};

template <typename T>
union Color<4,T> {
  T v[4];
  struct {
    T r,g,b,a;
  };
};

请注意，匿名结构是非标准的。

如果有可能使用成员函数，我认为这是一个更好的方法：

template <int C,typename T>
class Color {
  public:
    using Values = T[C];

    Values &v() { return v_; }

    const Values &v() const { return v_; }

    T& r() { return v_[0]; }
    T& g() { return v_[1]; }
    T& b() { return v_[2]; }

    template <int C2 = C,
      typename = typename std::enable_if<(C2>3)>::type>
    T& a()
    {
      return v_[3];
    }

    const T& r() const { return v_[0]; }
    const T& g() const { return v_[1]; }
    const T& b() const { return v_[2]; }

    template <int C2 = C,
      typename = typename std::enable_if<(C2>3)>::type>
    const T& a() const
    {
      return v_[3];
    }

  private:
    Values v_;
};

然后您可以像这样使用它：

int main()
{
  Color<3,int> c3;
  Color<4,int> c4;

  c3.v()[0] = 1;
  c3.v()[1] = 2;
  c3.v()[2] = 3;

  std::cout <<
    c3.r() << "," <<
    c3.g() <<"," <<
    c3.b() << "\n";

  c4.v()[0] = 1;
  c4.v()[1] = 2;
  c4.v()[2] = 3;
  c4.v()[3] = 4;

  std::cout <<
    c4.r() << "," <<
    c4.g() << "," <<
    c4.b() << "," <<
    c4.a() << "\n";
}

Answer 2

好的，现在@VaughnCato已经摆脱了我的这个问题，但我仍然会使用std::enable_if发布我的答案。它将Color声明为struct，因为当一切都是公共的时候（并且没有充分的理由声明数据成员[问题中的v]私有）时，没有任何意义，添加模板别名以获得更多的语法糖并使用static_assert确保用户不会对模板参数使用奇怪的值。它也以稍微不同的方式使用std::enable_if，我认为它更具可读性。

#include <type_traits>
#include <cstdint>

template<unsigned nChans, typename T = std::uint8_t>
struct Color
{
    static_assert(nChans >= 3 || nChans <= 4,   "number of color channels can only be 3 or 4");
    // allow integral types only
    //static_assert(std::is_integral<T>::value,   "T has to be an integral type");
    // also allow floating-point types
    static_assert(std::is_arithmetic<T>::value, "T has to be an arithmetic (integral or floating-point) type");

    T data[nChans];

    T& r() { return data[0]; }
    T& g() { return data[1]; }
    T& b() { return data[2]; }

    //template<typename U = T, typename EnableIfT = std::enable_if<(nChans == 4), U>::type> // C++11
    template<typename U = T, typename EnableIfT = std::enable_if_t<(nChans == 4), U>> // C++14
    T& a() { return data[3]; }

    const T& r() const { return data[0]; }
    const T& g() const { return data[1]; }
    const T& b() const { return data[2]; }

    //template<typename U = T, typename EnableIfT = std::enable_if<(nChans == 4), U>::type>
    template<typename U = T, typename EnableIfT = std::enable_if_t<(nChans == 4), U>>
    T const& a() const { return data[3]; }
};

template<typename T = std::uint8_t> using RgbColor  = Color<3, T>;
template<typename T = std::uint8_t> using RgbaColor = Color<4, T>;

C ++（不知何故）将struct限制为父联合大小

2 个答案: