Boost.MPL和类型列表生成

时间:2010-01-13 22:23:16

标签: c++ boost metaprogramming boost-mpl boost-fusion

背景

这适用于游戏引擎中的内存管理器。我有一个freelist实现,并希望有一个编译时列表,如果这些。 (例如,MPL或Fusion矢量)。 freelist对应于分配大小,在分配/解除分配大小小于常量的对象时,它们将转到相应的freelist

最后,这意味着全局小对象已经分摊了常量时间分配和恒定时间释放。 (耶。)

问题

问题在于生成我需要的类型,因此我最终可能会使用Fusion来实例化这些类型。使用的类型是(缩短等):

template <size_t N>
struct data_block
{
    size_t mSize; // = N
    char mData[N];
};

template <typename T, size_t ElementsPerPage,
    template <typename> class Allocator = std::allocator >
class freelist { /* ... */ };

template <typename T>
class callocator; // allocator that uses malloc/free

freelist将管理data_block的2个幂的大小,从最小值开始到最大值。所以我想要的是:

static const size_t MinimumSmallSize = 4; // anything smaller gets rounded up
static const size_t MaximumSmallSize = 512; // anything bigger goes to the large allocator
static const size_t ElementsPerPage = 4096;

// mpl magic

要生成这个:

typedef boost::mpl::vector<
    freelist<data_block<4>, ElementsPerPage, callocator>,
    freelist<data_block<8>, ElementsPerPage, callocator>
    // ...
    freelist<data_block<256>, ElementsPerPage, callocator>
    freelist<data_block<512>, ElementsPerPage, callocator>
    > free_list_collection;

显然,我可以手工完成这个,但我宁愿避免使用更通用和可调整的界面。在代码中使用Fusion向量应该比硬编码成员更简单。

问题

我不确定解决这个问题的最佳方法;我之前从未广泛使用过MPL。有任何想法吗?我有一些不好的想法,比如制作一个范围,然后remove_if它不是2的力量等等,但肯定不是最好的。也许是递归的东西,每次加倍,推进我的结果向量?我不知道该怎么做。

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

这是我提出的最佳解决方案,而且非常简单。它需要logpow元模板,我已将其包含在想要玩或试用的人中:

#include <boost/mpl/for_each.hpp>
#include <boost/mpl/range_c.hpp>
#include <boost/mpl/transform.hpp>
#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <iostream>

namespace bmpl = boost::mpl;

//// helpers
template <size_t N, size_t Base>
struct log
{
    static const size_t value = 1 + log<N / Base, Base>::value;
};

template <size_t Base>
struct log<1, Base>
{
    static const size_t value = 0;
};

template <size_t Base>
struct log<0, Base>
{
    static const size_t value = 0;
};

template <size_t N, size_t Power>
struct pow
{
    static const size_t value = N * pow<N, Power - 1>::value;
};

template <size_t N>
struct pow<N, 0>
{
    static const size_t value = 1;
};

//// types and constants
template <size_t N>
struct data_block
{
    size_t mSize; // = N
    char mData[N];
};

template <typename T, size_t ElementsPerPage,
    template <typename> class Allocator = std::allocator >
class freelist { /* ... */ };

template <typename T>
class callocator; // allocator that uses malloc/free

static const size_t MinimumSmallSize = 4;
static const size_t MaximumSmallSize = 512;
static const size_t ElementsPerPage = 4096;

//// type generation
// turn a power into a freelist
template <typename T>
struct make_freelist
{
    static const size_t DataSize = pow<2, T::value>::value;
    typedef data_block<DataSize> data_type;

    typedef freelist<data_type, ElementsPerPage, callocator> type;
};

// list of powers
typedef bmpl::range_c<size_t, log<MinimumSmallSize, 2>::value,
                        log<MaximumSmallSize, 2>::value + 1> size_range_powers;

// transform that list into freelists, into a vector
typedef bmpl::transform<size_range_powers, make_freelist<bmpl::_1>,
                            bmpl::back_inserter<bmpl::vector<> > >::type size_range;

//// testing
struct print_type
{
    template <typename T>
    void operator()(const T&) const
    {
        std::cout << typeid(T).name() << "\n";
    }
};

int main(void)
{
    bmpl::for_each<size_range>(print_type());
    std::cout << std::endl;
}

它的核心只是struct和两个typedeflog技巧大大减少了范围的大小,pow当然只是撤消log。完全符合我的要求,我认为没有办法让它变得更简单。

那就是说,我决定使用Boost.Pool,所以我不需要我的解决方案(因为它们的池大小是动态的,而不是编译时。)但这很有趣。