Question

我试图编写一个Bind元编程模板辅助元函数，它将模板参数绑定到某个东西。

我有一个简单模板元函数的工作实现：

template<typename T0, typename T1>
struct MakePair
{
    using type = std::pair<T0, T1>;
};

template<template<typename...> class TF, typename... Ts>
struct Bind
{
    template<typename... TArgs>
    using type = TF<Ts..., TArgs...>;
};

using PairWithInt = typename Bind<MakePair, int>::type;
static_assert(std::is_same<PairWithInt<float>, MakePair<int, float>>{}, "");

但是如果MakePair的模板参数是模板模板呢？还是简单的数值？

template<template<typename> class T0, template<typename> class T1>
struct MakePair0
{
    using type = /*...*/;
};

template<template<typename...> class TF, template<typename> class... Ts>
struct Bind0 { /*...*/ }

// ...

template<int T0, int T1>
struct MakePair1
{
    using type = /*...*/;
};

template<template<int...> class TF, int... Ts>
struct Bind1 { /*...*/ }

许多不必要的重复。如果模板参数在类型，模板模板和整数常量之间混合，则无法管理。

是否可以使用以下代码？

template<template<ANYTHING...> class TF, ANYTHING... Ts>
struct BindAnything
{
    template<ANYTHING... TArgs>
    using type = TF<Ts..., TArgs...>;
};

ANYTHING会接受类型，模板模板，模板模板模板，整数值等...

Answer 1

当我进行严肃的元编程时，我将所有转换为类型。

template<class T>struct tag{using type=T;};
template<class Tag>using type_t=typename Tag::type;

template<template<class...>class> struct Z {};
template<class Z, class...Ts>
struct apply {};
template<template<class...>class z, class...ts>
struct apply< Z<z>, ts... >:
  tag< z<ts...> >
{};
template<class Z, class...Ts>
using apply_t = type_t< apply<Z, Ts...> >;

现在我们将template<?> foo作为Z<foo>传递，现在它是一种类型。

使用std::integral_constant<T, t>（并且更容易使用相同的别名）或template<class T, T* p> struct pointer_constant {};，通过将它们转换为类型，可以对常量执行类似的操作。

一旦所有东西都是一种类型，你的元编程变得更加统一。模板只是apply_t做事的类型 kind 。

C ++中没有办法拥有一个可以是类型，值或模板的模板参数。所以这是你能得到的最好的。

不是为上述模式编写的

模板需要被包装起来，并且他们的参数被解除了＃34;成为类型。举个例子：

template<class T, class t>
using number_constant = std::integral_constant< T, t{} >;
using number_constant_z = Z<number_constant>;

已经有了自己的论点＆＃34;解除了＃34;从值到类型，然后它被Z包裹起来，使自己变成一个类型。

现在绑定：

template<class z, class... Ts>
struct Bind {
  template<class... More>
  using type_base = apply_t< z, Ts..., More... >;
  using type = Z<type_base>;
};
template<class Z, class...Ts>
using Bind_t = type_t<Bind<Z,Ts...>>; // strip ::type
using Bind_z = Z<Bind_t>; // quote into a Z<?>

和Bind_z是一个包装模板的类型，它返回一个包装模板，并采用一个包装模板作为第一个参数的类型。

使用它：

template<class...>struct types{using type=types;};
using types_z=Z<types>;

template<class...Ts>
using prefix =apply_t< Bind_z, types_z, Ts... >;
using prefix_z = Z<prefix>;

prefix_z采用一组类型，并生成types<?...>的工厂，该工厂首先包含前缀Ts...。

apply_t< apply_t< prefix_z, int, double, char >, std::string >

是

types< int, double, char, std::string >

live example

还有另一种有趣的方法：在函数中进行元编程：

template<template<class...>class z, class...Ts>
constexpr auto apply_f( Z<z>, tag<Ts>... )
-> tag<z<Ts...>> { return {}; }

此处，类型由tag<t>类型的值表示，模板为Z<z>，值为std::integral_constant<?>。

这两个：

template<class T>
constexpr tag<T> Tag = {};
template<template<class...>class z>
constexpr Z<z> Zag = {};

为您提供获取分别代表类型和模板的值的方法。

#define TYPEOF(...) type_t<decltype(__VA_ARGS__)>

是一个宏，它从tag的实例移动到标记中的类型类型，Tag<?>从一个类型移动到一个标记的实例。

TYPEOF( apply_f( apply_f( Zag<prefix>, Tag<int>, Tag<double>, Tag<char> ), Tag<std::string> ) )

是

apply_t< apply_t< prefix_z, int, double, char >, std::string >

奇怪，但可能很有趣。

Answer 2

我认为你在这里寻找quote和map。首先，你想要的东西给出了一个＆＃34;元功能类＆＃34;并且一系列参数为您提供了一种新类型：

template <typename MCls, typename... Args>
using map = typename MCls::template apply<Args...>;

正如此处的实现所暗示的，元函数类是具有名为apply的成员别名模板的元函数类。

要将类模板转换为元函数类，我们引入quote：

template <template <typename...> class C>
struct quote {
    template <typename... Args>
    using apply = C<Args...>;
};

以上内容足以完成以下内容：

using T = map<quote<std::tuple>, int, char, double>;

产生类型：

std::tuple<int, char, double>

在你的例子中，我们可以写：

using P = map<quote<MakePair>, int, char>::type; // std::pair<int, char>

但我更愿意直接将MakePair作为元函数类：

struct MakePair2 {
    template <typename T, typename U>
    using apply = std::pair<T, U>;
};

using P = map<MakePair2, int, char>; // also std::pair<int, char>

避免了额外的::type。

始终使用元函数（具有名为type的成员typedef的类型，例如map）和元函数类（a键入一个名为apply的成员模板别名，例如quote），并在整个元编程代码中仅使用那些概念。价值观和班级模板是二等公民。

绑定元函数：接受类型和模板模板参数（接受任何内容）

2 个答案: