将多个参数作为单个宏参数传递

时间:2014-02-08 17:10:01

标签: c++ c++11 macros template-meta-programming

问题

C预处理器具有#,它将在其后面写入的任何表达式转换为原始字符串。例如:

#define make_string(x) #x

int a , b;
const char my_string[] = make_string( a + b ); //my_string holds "a + b"

有没有办法执行逆过程?
我的意思是,获取一个原始字符串并将其转换为令牌的安全性。例如(~#是执行它的理论预处理器运算符):

#define make_tokens(x) ~#x

int a = 0 , b = 1;
int c = make_tokens( "a + b" ); //c holds 1 (The result of a + b addition)

某些背景(或者" 我是否属于XY问题?")

我正在编写一个模板元编程库,该库主要基于定义元函数并将它们专门化以获得不同的行为(如函数重载)。
例如:

//Metafunction declaration:
template<typename T , typename U>
struct better_type;


//Metafunction specialization (overload)
template<>
struct better_type<char,unsigned char>
{
    using result = char;
};

库假定元函数是具有result公共别名的任何模板。因此,用户必须执行公共typename function</*function argumments*/>::result以获取函数的结果。

为了避免这种情况,我利用了C ++ 11模板别名,并将函数分为两部分:

  • 功能实现:实现上述功能的元函数。

    template<typename T>
    struct function_impl;
    

    为了实现(重载)他自己的函数版本,用户专门化了这个模板:

    template<>
    struct function_impl<bool>
    {
        using result = /* something */;
    };
    
  • 功能声明:这定义了用户的功能界面。它只是真正元函数的别名。

    template<typename T>
    using function = typename function_impl<T>::result;
    

因此函数声明总是一对声明:函数实现和用户界面别名。

现在我的目标是使用CPP在某些通用whay中自动声明这些声明。类似的东西:

#define define_function( template_args , function_name , function_args ) \
        template< template_args >                                        \
        struct function_name##_impl;                                     \
                                                                         \
        template< template_args >                                        \
        using function_name = typename function_name##_impl< function_args >::type

可以用作:

define_function( typename T , my_function , T );

并且毫无问题地生成以下代码:

template< typename T >
struct mi_function_impl;

template< typename T >
using mi_function = typename my_function_impl< T >::type;

但请考虑其他用法示例:

define_function( typename T , typename U , mi_binary_function , T , U );

当然typename T , typename U是第一个宏规则,T , U是第二个。但这不起作用,因为它们被视为五种不同的宏观规则 这就是为什么我在考虑令牌生成,因为有了这个功能,宏可以重新命名为:

#define define_function( template_args , function_name , function_args ) \
        template< make_tokens(template_args) >                           \
        struct function_name##_impl;                                     \
                                                                         \
        template< template_args >                                        \
        using function_name = typename function_name##_impl< make_tokens(function_args) >::type

并且多个参数将作为生成预期结果的唯一原始字符串传递:

define_function( "typename T , typename U" , mi_binary_function , "T , U" );

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

X / Y问题的解决方案是使用括号而不是引号:

define_function( (typename T, typename U) , mi_binary_function , (T, U) );
// yields:
template< typename T, typename U > struct mi_binary_function_impl; template< typename T, typename U > using mi_binary_function = typename mi_binary_function_impl < T, U >::type;

可以实现为:

#define strip_parens(...) __VA_ARGS__

#define define_function( template_args , function_name , function_args ) \
    template< strip_parens template_args >                               \
    struct function_name##_impl;                                         \
                                                                         \
    template< strip_parens template_args >                               \
    using function_name = typename function_name##_impl                  \
                                   < strip_parens function_args >::type  // end

但我们也可以自动生成参数名称(无论如何都要在专门化中为它们指定新名称):

define_function(foo, (class, int, typename));
// yields:
template< class T0, int T1, typename T2 > struct foo_impl; template< class T0, int T1, typename T2 > using foo = typename foo_impl < T0, T1, T2 > :: result;

可以实现为:

#define gen_single_param_name(number_plus_2)                    \
    BOOST_PP_CAT(T, BOOST_PP_DEC(BOOST_PP_DEC(number_plus_2)))  // end

#define gen_single_param(s, data, elem) elem gen_single_param_name(s)
#define gen_params_from_seq(seq) BOOST_PP_SEQ_TRANSFORM(gen_single_param, _, seq)

#define gen_single_arg(s, data, elem) gen_single_param_name(s)
#define gen_args_from_seq(seq) BOOST_PP_SEQ_TRANSFORM(gen_single_arg, _, seq)

#define define_function_impl(name, param_seq, arg_seq)                    \
    template< BOOST_PP_SEQ_ENUM(param_seq) >                              \
    struct name ## _impl;                                                 \
                                                                          \
    template< BOOST_PP_SEQ_ENUM(param_seq) >                              \
    using name = typename name ## _impl                                   \
                 < BOOST_PP_SEQ_ENUM(arg_seq) > :: result                 // end

#define define_function_seq(name, param_seq)                    \
    define_function_impl(name, gen_params_from_seq(param_seq),  \
                         gen_args_from_seq(param_seq))          // end

#define define_function(name, param_list) \
    define_function_seq(name, BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ param_list)