Question

是否可以使用结构化绑定语法确定在方括号中指定的变量名称数量，以匹配普通右侧struct的数据成员数？

我想创建通用库的一部分，它使用结构化绑定将任意类分解为其组成部分。目前没有结构化绑定的可变版本（并且，我认为，不能用于当前提出的语法），但我首先想到的是对一些函数decompose()进行一组重载，它执行{的分解{1}}参数到一组成分中。 struct应该被参数的数量（即decompose()）数据成员重载。目前struct语法也可用于分发此语法。但是，为了上述目的，我如何模拟与constexpr if运算符类似的内容？我不能在SFINAE结构中的某处使用sizeof...语法，因为它是分解声明和AFAIK任何声明都不能在auto [a, b, c]内使用，我也不能用它来做我的lambda函数体中的用途，因为lambda函数也不能在模板参数中使用。

当然我想拥有内置运算符（decltype / sizeof[] S的语法为sizeof[](S)），但以下内容也是可以接受的：

class S

也许template< typename type, typename = void > struct sizeof_struct { }; template< typename type > struct sizeof_struct< type, std::void_t< decltype([] { auto && [p1] = std::declval< type >(); void(p1); }) > > : std::integral_constant< std::size_t, 1 > { }; template< typename type > struct sizeof_struct< type, std::void_t< decltype([] { auto && [p1, p2] = std::declval< type >(); void(p1); void(p2); }) > > : std::integral_constant< std::size_t, 2 > { }; ... etc up to some reasonable arity lambda将允许我们将它们用于模板的参数中。你觉得怎么样？

是否可以使用 Concepts ？

Answer 1

struct two_elements {
  int x;
  double y;
};

struct five_elements {
  std::string one;
  std::unique_ptr<int> two;
  int * three;
  char four;
  std::array<two_elements, 10> five;
};

struct anything {
  template<class T> operator T()const;
};

namespace details {
  template<class T, class Is, class=void>
  struct can_construct_with_N:std::false_type {};

  template<class T, std::size_t...Is>
  struct can_construct_with_N<T, std::index_sequence<Is...>, std::void_t< decltype(T{(void(Is),anything{})...}) >>:
  std::true_type
  {};
}
template<class T, std::size_t N>
using can_construct_with_N=details::can_construct_with_N<T, std::make_index_sequence<N>>;

namespace details {
  template<std::size_t Min, std::size_t Range, template<std::size_t N>class target>
  struct maximize:
    std::conditional_t<
      maximize<Min, Range/2, target>{} == (Min+Range/2)-1,
      maximize<Min+Range/2, (Range+1)/2, target>,
      maximize<Min, Range/2, target>
    >
  {};
  template<std::size_t Min, template<std::size_t N>class target>
  struct maximize<Min, 1, target>:
    std::conditional_t<
      target<Min>{},
      std::integral_constant<std::size_t,Min>,
      std::integral_constant<std::size_t,Min-1>
    >
  {};
  template<std::size_t Min, template<std::size_t N>class target>
  struct maximize<Min, 0, target>:
    std::integral_constant<std::size_t,Min-1>
  {};

  template<class T>
  struct construct_searcher {
    template<std::size_t N>
    using result = ::can_construct_with_N<T, N>;
  };
}

template<class T, std::size_t Cap=20>
using construct_airity = details::maximize< 0, Cap, details::construct_searcher<T>::template result >;

这是对T从0到20的最长构造空间的二进制搜索.20是常量，您可以在编译时和内存开销时增加它。

Live example

如果你的struct中的数据不能从它自己类型的rvalue构造，它在C ++ 14中不起作用，但我相信在C ++ 17中会发生guanteed elision（！）

将其转换为结构化绑定需要一堆手动代码。但是一旦你有了，你应该能够提出诸如“这个struct的第三种类型”等问题。

如果struct可以在没有完成tuple_size工作的情况下分解为结构化绑定，那么它的空气性决定了它需要多少变量。

即使在C ++ 17中，不幸的是std::tuple_size也不是SFINAE友好的。但是，使用tuple_size部分的类型也需要ADL启用std::get。

使用failure_tag get<std::size_t>(Ts const&...) using std::get创建名称空间。使用它来检测他们是否已在类型（get<0>）上覆盖!std::is_same< get_type<T,0>, failure_tag >{}，如果是，请沿着tuple_element路径确定空气质量。将生成的元素填入std::tuple的{{1}}并返回。

如果失败，请使用上面的decltype(get<Is>(x))，并使用它来弄清楚如何在类型上使用结构化绑定。然后我可能会将其发送到construct_airity，以保持一致。

我们现在有std::tie，它接受任何结构化绑定，并将其转换为引用或值的元组。现在两个路径都已融合，您的通用代码更容易！

Answer 2

此外，还有一种线性方法可以找到“聚合方式”（尽管也是在同样严格的宽度范围内，如同在接受的答案中）：

#include <type_traits>
#include <utility>
#include <tuple>

struct filler { template< typename type > operator type && (); };

template< typename aggregate, 
          typename index_sequence = std::index_sequence<>, 
          typename = void >
struct aggregate_arity
        : index_sequence
{

};

template< typename aggregate, 
          std::size_t ...indices >
struct aggregate_arity< aggregate, 
                        std::index_sequence< indices... >, 
                        std::void_t< decltype(aggregate{(indices, std::declval< filler >())..., std::declval< filler >()}) > >
    : aggregate_arity< aggregate, 
                       std::index_sequence< indices..., sizeof...(indices) > >
{

};

template< std::size_t index, typename type >
constexpr
decltype(auto)
get(type & value) noexcept
{
    constexpr std::size_t arity = aggregate_arity< std::remove_cv_t< type > >::size();
    if constexpr (arity == 1) {        
        auto & [p1] = value;
        if constexpr (index == 0) {
            return (p1);
        } else {
            return;
        }
    } else if constexpr (arity == 2) {
        auto & [p1, p2] = value;
        if constexpr (index == 0) {
            return (p1);
        } else if constexpr (index == 1) {
            return (p2);
        } else {
            return;
        }
    } else if constexpr (arity == 3) {
        auto & [p1, p2, p3] = value;
        if constexpr (index == 0) {
            return (p1);
        } else if constexpr (index == 1) {
            return (p2);
        } else if constexpr (index == 2) {
            return (p3);
        } else {
            return;
        }
    } else /* extend it by yourself for higher arities */ {
        return;
    }
}

// main.cpp
#include <cstdlib>
#include <cassert>

namespace
{

using S = struct { int i; char c; bool b; };

S s{1, '2', true};

decltype(auto) i = get< 0 >(s);
decltype(auto) c = get< 1 >(s);
decltype(auto) b = get< 2 >(s);

static_assert(std::is_same< decltype(i), int & >{});
static_assert(std::is_same< decltype(c), char & >{});
static_assert(std::is_same< decltype(b), bool & >{});

static_assert(&i == &s.i);
static_assert(&c == &s.c);
static_assert(&b == &s.b);

}

int
main()
{
    assert(i == 1);
    assert(c == '2');
    assert(b == true);
    return EXIT_SUCCESS;
}

目前get()的参数不能有const顶级类型限定符（即type可以是&&和&，但不是const &和const &&），由于bug。

Live example

结构化绑定宽度

2 个答案: