Question

我最近一直在试验参数包，因为它们似乎满足了我的开发需求。但是，我一直在遇到一个问题，参数包似乎是一个可行的解决方案，但我无法弄清楚这一特定问题。手头的问题是如何获取参数包中的每个类型，从该类型的静态字段中检索第n个元素，并在元组中返回该元素（以及其他元素）。如果措辞有点不清楚，我目前的用例如下：

/ *警告：可能是无偿的细节* /

我的程序架构是Entity-Component System的架构。从本质上讲，有多个系统可以定义程序不同区域的逻辑。这些系统作用于实体，实体由多个组件组成（其中包含特定的数据，例如DescriptionComponent）。每个系统都将验证给定实体是否具有所有必需组件，然后执行系统特定逻辑。

为了实现这一点，我创建了一个组件基类，从中派生出特定的组件。每个派生组件都包含一个静态向量，该向量充当该类型所有组件的管理器。每个组件都有一个entityId字段，该字段引用其拥有的实体，静态向量按此id排序。

目前，在给定的系统中，我能够通过查看系统所需的组件找到适用的实体，然后查找所有包含相同entityId的组件集并在这些组件上执行逻辑。但是，我正在做逻辑，此时手动迭代组件的静态向量，因为每个系统在组件类型方面都有不同的要求。

一个简单的例子，以防上述情况不清楚：

Say DisplaySystem需要PictureComponent和PositionComponent。现在说管理这些类型的静态字段如下：

PictureComponent::elements = [(picture: "somePic.jpg", id: 1), (picture: "otherPic.jpg", id: 2)]
PositionComponent::elements = [(pos: (1,2), id: 2), (pos: (4,5), id: 3)]

目前，每个组件都有自己的迭代器。从零开始，我们使用最低的entityId来提升组件索引（因为向量在此键上排序）。在上面的例子中，我们尝试索引（0,0），看到id 1小于id 2，所以碰撞第一个索引。然后我们尝试（1,0），看到两个组件都有entityId 2，并将它们作为一对传递给系统以执行逻辑。然后我们将两个索引碰撞，尝试（2,1），并超出PictureComponent矢量的范围，然后完成。

/ * END无故细节* /

我想象的解决这个问题的解决方案是一个模板化的参数包类，它接受所需的组件类型并输出其entityIds都匹配的组件的元组。伪代码如下

template <typename... RequiredComponentTypes>
class ComponentIterator {
   /* standard input iterator functionality*/
   ...

   array componentIndices // same size as our param pack, one index per type

   tuple<RequiredComponentTypes...> getNextSetOfComponents() {
      while every component's entity id is not equal:
         find the currently indexed component with the lowest entity id;
         increment the current index of that component type;

      out of the while, once we have a set of components with the same entity id:
         return a tuple of the indexed components for each type. **//this is the part I have no idea how to do**
   }
}

如代码中所述，将从索引中检索值的元组返回到类型上的静态字段的过程是我不确定的部分。对于任意数量的模板参数，手动操作很简单（如果我有一组命名参数化类型，那么使元组就像调用带有适当值的make_tuple一样简单。）但是，当处理参数时打包，我不知道如何解决这个问题。

非常感谢您提供的任何帮助，如果您需要任何澄清或更多细节，请不要犹豫，让我知道。谢谢！

Answer 1

您可以执行以下操作：

template <typename... Ts>
class ComponentIterator {
    static constexpr std::size_t size = sizeof...(Ts);

public:
    ComponentIterator() : indices(), finished(false) { adjust(); }

    std::tuple<Ts&...> get()
    {
        return get(std::index_sequence_for<Ts...>());
    }

    ComponentIterator& operator ++()
    {
        for (auto& e : indices) {
            ++e;
        }
        adjust();
        return *this;
    }

    bool is_finished() const { return finished; }
private:
    void adjust()
    {
        adjust(std::index_sequence_for<Ts...>());
    }

    template <std::size_t...Is>
    std::tuple<Ts&...> get(std::index_sequence<Is...>)
    {
        return std::tie(Ts::elements[indices[Is]]...);
    }

    template <std::size_t...Is>
    void adjust(std::index_sequence<Is...>) {
        bool is_ended[size] = {indices[Is] == Ts::elements.size()...};
        if (std::any_of(std::begin(is_ended), std::end(is_ended),
            [](bool b) { return b; })) {
            finished = true;
            return;
        }

        int min_value = std::min({Ts::elements[indices[Is]].id...}) - 1;
        for (;;)
        {
            ++min_value;
            bool increases[size] = {increase_until<Ts>(indices[Is], min_value)...};
            if (std::any_of(std::begin(increases), std::end(increases),
                [](bool b) { return !b; })) {
                finished = true;
                return;
            }
            const int ids[size] = {Ts::elements[indices[Is]].id...};
            if (std::all_of(std::begin(ids), std::end(ids),
                [min_value](int id) { return id == min_value;})) {
                return;
            }
        }
    }

    template <typename T>
    bool increase_until(std::size_t& index, int min_value)
    {
        for (; index != T::elements.size(); ++index) {
            if (min_value <= T::elements[index].id) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
private:
    std::array<std::size_t, size> indices;
    bool finished;
};

Live example

返回类型取决于静态参数包字段

1 个答案: