Question

我正在玩Boost.Proto，主要是为了好玩，看看将来我是否可以在我自己的项目中使用它。那说，可能是这个库的大多数初学者，我玩过“懒惰矢量”示例的修改版本，但使用变换而不是上下文来执行评估。向量定义如下（好吧，我知道，'vector'对于在全局命名空间范围内定义的东西不是一个好名字...）

template <std::size_t D, class T>
class vector { 
    T data_[D];
    enum { dimension = D };
    // Constructors, destructors...
};

// expression wrapper
template <class> class vector_expr;

它是维度和数据类型的模板，boost :: array的种类（我没有使用它，因为我想重载operator =来接受表达式树，就像通常在这类事情中所做的那样）。我使用proto手册中的代码定义了标量

// scalar = everything convertible to double
struct scalar_terminal :
    proto::terminal<proto::convertible_to <double> >
{};

// vector = everything for which the is_vector returns true_
template <class T> struct is_vector : mpl::false_ {};
template <std::size_t D, class T> struct is_vector <vector <D, T> > : mpl::true_ {};

struct vector_terminal :
    proto::and_ <
       proto::terminal<_>
     , proto::if_<is_vector<proto::_value>()>
  >
{};

// domain   
struct vector_domain
    : proto::domain <proto::generator <vector_expr> >
{};

// expression wrapper
template <class Expr>
struct vector_expr : proto::extends <Expr, vector_expr <Expr>, vector_domain>
{
    typedef proto::extends <Expr, vector_expr <Expr>, vector_domain> base_type;

    // Construct from expression (enough to compile)
    vector_expr (Expr const &e) : base_type (e) {}
};

// Bring in operators
BOOST_PROTO_DEFINE_OPERATORS(is_vector, vector_domain)

现在，我想要做的第一件事是：检查表达式中的所有向量终端是否都相同维D.我最终得到了以下工作代码

// a meta-function that returns the vector dimension
template <class T>
struct vector_dim
{
    typedef mpl::int_ <T::dimension> type;
};

// a meta-function that combines dimensions from subtrees. int<-1> means
// that sub-trees store vectors of differing static dimension. No good.
template <class D1, class D2>
struct dim_combine
{
   typedef mpl::int_ < -1 > type;
};

// ok, dimensions are the same, propagate up the value
template <class D>
struct dim_combine <D, D>
{
   typedef D type;
};

// 0 is used to mark scalars. It is ok to mix vectors and scalars
// but propagate up the vector dimension only. This is for vector
// on the left and scalar on the right.
template <class D>
struct dim_combine <D, mpl::int_ <0> >
{
   typedef D type;
};

// this is for scalar on the left, vector to the right of some 
// binary operator.
template <class D>
struct dim_combine <mpl::int_ <0>, D>
{
   typedef D type;
};

// need this too to avoid ambiguity between the two specializations
// above when D is int_ <0>. Even if this combination should never
// happen
template <>
struct dim_combine <mpl::int_ <0>, mpl::int_<0> >
{
   typedef mpl::int_<0> type;
};


// A transform that check that all arrays have the same dimension
struct vec_dim_check
    : proto::or_ <
        proto::when <
            vector_terminal
          , vector_dim<proto::_value>()
        >
      , proto::when <
            scalar_terminal
          , boost::mpl::int_<0>()
        >
      , proto::when <
            proto::nary_expr<_, proto::vararg<_> >
          , proto::fold<_, boost::mpl::int_<0>(), dim_combine<vec_dim_check, proto::_state>()>
        >
    >
{};

template <class E>
void check_dim (E const&)
{
    typedef typename boost::result_of<vec_dim_check(E)>::type type;
    BOOST_ASSERT(type::value == 3);
}

int main (int, char**)
{
    vector <3,double> a,b,c;
    check_dim (2*a+b/c);
    return 0;
}

问题是：由于数组的维度已经在表达式中编码，因此它应该可以在编译时检测到无效组合。应该甚至可以避免首先创建树。这是如何实现的？

提前致谢，最好的问候

Answer 1

非常好。现在你需要定义一个只接受这样的有效矢量表达式的语法：

struct vector_grammar_untyped
  : proto::or_<
        scalar_terminal,
        vector_terminal,
        proto::nary_expr<proto::_, proto::vararg<vector_grammar_untyped> >
    >
{};

struct vector_grammar
  : proto::and_<
        vector_grammar_untyped,
        proto::if_<mpl::not_equal_to< mpl::int_<-1>, vec_dim_check >()>
    >
{};

然后，您更改vector_domain的定义，如下所示：

struct vector_domain
    : proto::domain <proto::generator <vector_expr>, vector_grammar >
{};

这样可以防止您创建不通过自定义类型检查的表达式。 proto::domain的第二个模板参数是该域中所有表达式必须符合的语法。

免责声明：上述代码未经测试，但它应该让您朝着正确的方向前进。

boost.proto +在构建表达式树之前检测无效终端

1 个答案: