使用模板在编译时初始化指向数组的指针的const向量

时间:2017-10-26 12:03:37

标签: c++ c++11 templates vector metaprogramming

以下类不能在C ++ 11下编译;它所处的循环只能在运行时执行,因此得到一个" char(*)[i]是一个可变修改的类型"循环中模板类静态函数调用的错误:

#include <cstddef>
#include <vector>

template <std::size_t N>
class Foo
{
private:
    const std::vector<char(*)[]> bar = bar_init();

    static std::vector<char(*)[]> bar_init()
    {
        std::vector<char(*)[]> init;

        for (size_t i = N; i > 0; i >>= 1)
        {
            auto ptr_to_array = MyClass<char(*)[i]>::static_return_ptr_to_array();
            init.emplace_back(reinterpret_cast<char(*)[]>(ptr_to_array));
        }

        return init;
    }
};

有没有办法可以在初始化函数中使用模板来实现相同的效果?也就是说,初始化&#34; bar&#34;大小log2(N)at&#34; Foo&#34;类实例化作为指向char数组的指针的const向量,每个向量元素包含例如对于N = 32,输出:

MyClass<char(*)[32]>::static_return_ptr_to_array();
MyClass<char(*)[16]>::static_return_ptr_to_array();
MyClass<char(*)[8]>::static_return_ptr_to_array();

//etc...

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

类似(在c ++ 11中)

template<int I> 
struct tag{};

void init( std::vector<char(*)[]>& result, tag<0> ){}

template<int I>
void init( std::vector<char(*)[]>& result, tag<I> )
{
    auto ptr_to_array = MyClass<char(*)[I]>::static_return_ptr_to_array;

    result.emplace_back(reinterpret_cast<char(*)[]>(ptr_to_array));

    init(result,tag<(I>>1)>{});
}

template <std::size_t N>
class Foo
{
private:
    const std::vector<char(*)[]> bar = bar_init();

    static std::vector<char(*)[]> bar_init()
    {
        std::vector<char(*)[]> result;

        init( result, tag<N>{} );

        return result;
    }
};

在c ++ 17中,这可以通过 if constexpr 进一步简化,并且没有标签&lt;&gt;。此外,请注意std::vector<char(*)[]>不可移植,因为vector需要一个完整的类型。

答案 1 :(得分:1)

我认为这里至关重要的见解是,你不能写:

int i = ?? // automatic variable
auto val = MyClass<char(*)[i]>::static_return_ptr_to_array()

...模板参数必须是常量。

可以做的事情是这样的:

const std::unordered_map<int,???> allocator_map = {
    {1, MyClass<char(*)[1]>::static_return_ptr_to_array},
    {2, MyClass<char(*)[2]>::static_return_ptr_to_array},
    {4, MyClass<char(*)[4]>::static_return_ptr_to_array},
    {8, MyClass<char(*)[8]>::static_return_ptr_to_array},
    ...
};

然后

const auto it = allocator_map.find(i);
if (it == allocator_map.end())
    // throw error
auto val = (it->second)();

基本上,我们的想法是你有一个静态的allocator函数数组,然后将其编入索引。 (可能有使用模板初始化地图的聪明方法。我可能只是手工编写它 - 可能使用预处理器宏)。

答案 2 :(得分:1)

如果你定义索引容器类型特征(或者你使用std::index_sequence,遗憾的是只能从C ++开始14)

template <std::size_t ...>
struct indexList
 { };

并定义一个类型特征以提取两个递减幂的序列

template <std::size_t, typename>
struct iLH;

template <std::size_t N, std::size_t ... Is>
struct iLH<N, indexList<Is...>> : public iLH<(N >> 1), indexList<Is..., N>>
 { };

template <std::size_t ... Is>
struct iLH<0U, indexList<Is...>>
 { using type = indexList<Is...>; };

template <std::size_t N>
struct getIndexList : public iLH<N, indexList<>>
 { };

template <std::size_t N>
using getIndexList_t = typename getIndexList<N>::type;

应该可以将您的Foo简单地写为

template <std::size_t N>
class Foo
 {
   private:
      const std::vector<char **> bar = bar_init (getIndexList_t<N>{});

      template <std::size_t ... Is>
      static std::vector<char **> bar_init (indexList<Is...> const &)
       {
         std::vector<char **> init { MyClass<char(*)[Is]>::getPtr()... };

         return init;
       }
 };

(假设getPtr()中的静态MyClass方法)返回char **的{​​{1}}和bar向量。

以下是完整的编译示例

char **