选择可变参数模板的最后一个参数的有效方法

时间:2013-09-22 09:30:38

标签: c++ c++11 variadic-templates

我知道如何选择可变参数模板的第一个参数:

template< class...Args> struct select_first;
template< class A, class ...Args> struct select_first<A,Args...>{  using type = A;};

这很简单。但是,select_last不相似:

template< class ...Args> struct select_last;
template< class A> struct select_last<A> { using type = A; };
template< class A, class Args...> struct select_last<A,Args...>{ 
        using type = typename select_last<Args...>::type;
};

此解决方案需要深度递归模板即时功能。 我试着用as:

解决这个问题
template< class A, class Args...>
struct select_last< Args ... , A>{  using type = A; }; // but it's not compiled.

问:存在更有效的方法来选择可变参数模板的最后一个参数吗?

8 个答案:

答案 0 :(得分:13)

使用C ++ 17,最干净的方法是

template<typename T>
struct tag
{
    using type = T;
};

template<typename... Ts>
struct select_last
{
    using type = typename decltype((tag<Ts>{}, ...))::type;
};

具有O(1)实例化深度。

答案 1 :(得分:8)

与上次相同的方法,O(logN)实例化深度。仅使用一个重载,因此它应该消耗更少的资源。

警告:它当前从元组类型中删除引用。 注意:从pack::declval删除了引用。我认为它仍适用于所有情况。

Xeo的

indices trick in O(log(N)) instantiations;修改为使用std::size_t而不是unsigned

    #include <cstddef>

    // using aliases for cleaner syntax
    template<class T> using Invoke = typename T::type;

    template<std::size_t...> struct seq{ using type = seq; };

    template<class S1, class S2> struct concat;

    template<std::size_t... I1, std::size_t... I2>
    struct concat<seq<I1...>, seq<I2...>>
      : seq<I1..., (sizeof...(I1)+I2)...>{};

    template<class S1, class S2>
    using Concat = Invoke<concat<S1, S2>>;

    template<std::size_t N> struct gen_seq;
    template<std::size_t N> using GenSeq = Invoke<gen_seq<N>>;

    template<std::size_t N>
    struct gen_seq : Concat<GenSeq<N/2>, GenSeq<N - N/2>>{};

    template<> struct gen_seq<0> : seq<>{};
    template<> struct gen_seq<1> : seq<0>{};

今天,我意识到有一个不同的,更简单的,可能更快的(编译时)解决方案来获得第n个类型的元组(基本上是std::tuple_element的实现)。即使它是another question的直接解决方案,我也会在此处发布以便完整。

namespace detail
{
    template<std::size_t>
    struct Any
    {
        template<class T> Any(T&&) {}
    };

    template<typename T>
    struct wrapper {};

    template<std::size_t... Is>
    struct get_nth_helper
    {
        template<typename T>
        static T deduce(Any<Is>..., wrapper<T>, ...);
    };

    template<std::size_t... Is, typename... Ts>
    auto deduce_seq(seq<Is...>, wrapper<Ts>... pp)
    -> decltype( get_nth_helper<Is...>::deduce(pp...) );
}

#include <tuple>

template<std::size_t n, class Tuple>
struct tuple_element;

template<std::size_t n, class... Ts>
struct tuple_element<n, std::tuple<Ts...>>
{
    using type = decltype( detail::deduce_seq(gen_seq<n>{},
                                              detail::wrapper<Ts>()...) );
};

最后一个元素的助手:

template<typename Tuple>
struct tuple_last_element;

template<typename... Ts>
struct tuple_last_element<std::tuple<Ts...>>
{
    using type = typename tuple_element<sizeof...(Ts)-1,
                                        std::tuple<Ts...>> :: type;
};

用法示例:

#include <iostream>
#include <type_traits>
int main()
{
    std::tuple<int, bool, char const&> t{42, true, 'c'};

    tuple_last_element<decltype(t)>::type x = 'c'; // it's a reference

    static_assert(std::is_same<decltype(x), char const&>{}, "!");
}

原始版本:

#include <tuple>
#include <type_traits>

namespace detail
{
    template<typename Seq, typename... TT>
    struct get_last_helper;

    template<std::size_t... II, typename... TT>
    struct get_last_helper< seq<II...>, TT... >
    {
        template<std::size_t I, std::size_t L, typename T>
        struct pack {};
        template<typename T, std::size_t L>
        struct pack<L, L, T>
        {
            T declval();
        };

        // this needs simplification..
        template<typename... TTpacked>
        struct exp : TTpacked...
        {
            static auto declval_helper()
                -> decltype(std::declval<exp>().declval());
            using type = decltype(declval_helper());
        };

        using type = typename exp<pack<II, sizeof...(TT)-1, TT>...>::type;
    };
}

template< typename Tuple >
struct get_last;

template< typename... TT >
struct get_last<std::tuple<TT...>>
{
    template<std::size_t... II>
    static seq<II...> helper(seq<II...>);
    using seq_t = decltype(helper(gen_seq<sizeof...(TT)>()));

    using type = typename detail::get_last_helper<seq_t, TT...>::type;
};


int main()
{
    using test_type = std::tuple<int, double, bool, char>;

    static_assert(std::is_same<char, get_last<test_type>::type>::value, "!");
    // fails:
    static_assert(std::is_same<int, get_last<test_type>::type>::value, "!");
}

答案 2 :(得分:4)

如果您愿意盲目地从类型列表中删除引用(通常情况如此:要么您知道它们是引用,要么您不关心),您可以使用{{1之外的少量机器来执行此操作}}。基本上将数据填入stdtuple,然后使用tie提取最后一个元素。

您可以使用std::get<sizeof...(X)-1>( tuple or tie )std::declval< std::tuple<Args...> >()以及可能decltype在纯类型上下文中执行此操作。

作为一个例子,假设你有一个变量的参数集,并且你想要返回最后一个参数而忽略其余的:

std::remove_reference

然后我们可以在另一个函数中使用它:

#define RETURNS(x) ->decltype(x) { return (x); }

template<typename ...Args>
auto get_last( Args&&... args )
  RETURNS( std::get< sizeof...(Args)-1 >( std::tie(std::forward<Args>(args)...) ) )

答案 3 :(得分:3)

template <class... Args>
struct select_last;

template <typename T>
struct select_last<T>
{
     using type = T;
};

template <class T, class... Args>
struct select_last<T, Args...>
{
    using type = typename select_last<Args...>::type;
};

答案 4 :(得分:0)

如果C ++ 17可用并且只对最后一种类型感兴趣,那么other solution就很棒了。

如果需要C ++ 14支持(C ++ 11加index_sequence)或者如果一个人对第n种类感兴趣,那么一个好的解决方案是

#include <utility>

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

template<std::size_t n, std::size_t i, class>
struct type_if_equal {
  static_assert(n != i, "see specialization");
// missing `type` typedef by purpose
};

template<std::size_t n, class T>
struct type_if_equal<n, n, T> {
  using type = T;
};

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

template<std::size_t n, class Is, class... Ts>
struct select_nth;

template<std::size_t n, std::size_t... is, class... Ts>
struct select_nth<n, std::index_sequence<is...>, Ts...>
  : type_if_equal<n, is, Ts>...
{};

template<std::size_t n, class... Ts>
using select_nth_t = typename select_nth<
  n, std::index_sequence_for<Ts...>, Ts...
>::type;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

template<class T0, class... Ts>
using select_last_t = select_nth_t<sizeof...(Ts), T0, Ts...>;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main() {
  using T = select_last_t<int, double, double, long, long, long, int, char>;
  static_assert(std::is_same<T, char>{}, "");
  return 0;
}

答案 5 :(得分:0)

以下是另一种精益C ++ 17方法,该方法也使用 fold-expression ;但使用std::enable_if可以避免临时类代理:

template <typename ...Ts>
struct select_last
{
  using type = typename decltype((std::enable_if<true,Ts>{}, ...))::type;
};

template <typename ...Ts>
using select_last_t = typename select_last<Ts...>::type;

static_assert(std::is_same_v<char, select_last_t<int,double,char>>);

在C ++ 20中,std::type_identity提供了一种更具可读性的方法:

// C++20
template <typename ...Ts>
struct select_last
{
  using type = typename decltype((std::type_identity<Ts>{}, ...))::type;
};

答案 6 :(得分:0)

很抱歉参加聚会晚了一点,但是我遇到了同样的问题,寻找答案,不喜欢我在这里看到的东西,意识到可以使用元组来完成。请参阅下面的C ++ 11实现。 注意:也可以通过这种方式访问​​第N种可变参数模板。 (该示例不检查N是否超过可变参数的数目,但是可以使用SFINAE技术(enable_if)进行检查) 这是可以接受的答案,还是我在问题中遗漏了什么?

#include <tuple>
#include <iostream>

struct A
{
    char ch = 'a';
};
struct B
{
    char ch = 'b';
};
struct C
{
    char ch = 'c';
};


template <typename... Types>
struct SomeVariadic {

    using TypesTuple = std::tuple<Types...>;

    using LastType = typename std::tuple_element<sizeof...(Types)-1, TypesTuple>::type;

    template <int N>
    using NthType = typename std::tuple_element<N, TypesTuple>::type;
};



int main(int argc, char* argv[]) {

    SomeVariadic<A,B,C>::LastType l;

    std::cout << SomeVariadic<A,B,C>::LastType().ch << " "
            << SomeVariadic<A,B,C>::NthType<1>().ch<< std::endl;
}

答案 7 :(得分:-3)

一种非常愚蠢的方法是编写一个辅助类并专门针对每个参数(最多可选择一些限制)。你可以使用预处理器。

template<typename...>
struct select_last_helper;

template<typename T1>
struct select_last_helper<T1> {
    using type = T1;
};

template<typename T1, typename T2>
struct select_last_helper<T1,T2> {
    using type = T2;
};

template<typename T1, typename T2, typename T3>
struct select_last_helper<T1,T2,T3> {
    using type = T3;
};

template<typename... Ts>
struct select_last {
    using type = typename select_last_helper<Ts...>::type;
};

O(1)模板实例化:)