使用MPL创建所有模板排列

时间:2011-05-06 08:47:37

标签: c++ boost metaprogramming boost-mpl

我有以下模板化的类结构

struct TraitA{};
struct TraitB{};

template<typename trait>
struct FunctionalityA{};

template<typename trait>
struct FunctionalityB{};

template<typename Func>
struct FuncUserA{};

template<typename Func>
struct FuncUserB{};

template<typename fuser>
struct Host{};

Host类现在可以使用以下类型。

typedef Host<FuncUserA<FunctionalityA<TraitA> > > Host1_t;
typedef Host<FuncUserA<FunctionalityA<TraitB> > > Host2_t;
typedef Host<FuncUserA<FunctionalityB<TraitA> > > Host3_t;
typedef Host<FuncUserA<FunctionalityB<TraitB> > > Host4_t;
typedef Host<FuncUserB<FunctionalityA<TraitA> > > Host5_t;
typedef Host<FuncUserB<FunctionalityA<TraitB> > > Host6_t;
typedef Host<FuncUserB<FunctionalityB<TraitA> > > Host7_t;
typedef Host<FuncUserB<FunctionalityB<TraitB> > > Host8_t;

有没有办法用boost :: mpl创建一个类型列表?目前我甚至没有想法从哪里开始。 我的目标是拥有这样的功能:

template<class T>
T* getHost()
{
  typedef boost::mpl::find<HostVector, T>::type MplIter;
  return new MplIter;
}

这可以用boost :: mpl吗?

2 个答案:

答案 0 :(得分:5)

好的,这是一些实现。它是ad-hoc,显然可以将它抽象为采用一系列lambda函数序列,但我更喜欢保持这一点。评论和测试在里面:

#include <iostream>

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Base types to permute around - added soem display for tests purpose
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
struct TraitA { TraitA() { std::cout << "TA"; } };
struct TraitB { TraitB() { std::cout << "TB"; } };

template<typename Trait>
struct FunctionalityA
{
  FunctionalityA() { std::cout << "FunctionalityA<"; Trait(); std::cout << ">";}
};

template<typename Trait>
struct FunctionalityB
{
  FunctionalityB() { std::cout << "FunctionalityB<"; Trait(); std::cout << ">";}
};

template<typename Func>
struct FuncUserA
{
  FuncUserA() { std::cout << "FuncUserA<"; Func(); std::cout << ">";}
};

template<typename Func>
struct FuncUserB
{
  FuncUserB() { std::cout << "FuncUserB<"; Func(); std::cout << ">";}
};

template<typename Fuser> struct Host
{
  Host() { std::cout << "Host<"; Fuser(); std::cout << ">\n";}
};

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Step 1 : Make static list of potential options
//
// These lists has to be updated as new Trait, FuncUser and Functionality are
// made.
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <boost/mpl/placeholders.hpp>

typedef boost::mpl::vector< TraitA, TraitB >              traits_list;
typedef boost::mpl::vector< FunctionalityA<boost::mpl::_>
                          , FunctionalityB<boost::mpl::_>
                          >                                functionalities_list;

typedef boost::mpl::vector< FuncUserA<boost::mpl::_>
                          , FuncUserB<boost::mpl::_>
                          >                                fusers_list;

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Step 1 : Build the types
//
// We want every combination of Trait and Functionality. This is basically a
// cartesian product of traits_list and functionalities_list which is done
// usign nested fold
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <boost/mpl/fold.hpp>
#include <boost/mpl/copy.hpp>
#include <boost/mpl/push_back.hpp>
#include <boost/mpl/back_inserter.hpp>

template<typename Fusers, typename Functionalities, typename Traits>
struct build_combo
{
  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  // Inner fold loop iterating over the traits
  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  template<typename FuserFunc>
  struct traits_loop
  {
    template<typename T>
    struct fuse : boost::mpl::apply<FuserFunc,T> {};

    typedef typename
    boost::mpl::fold< Traits
                    , boost::mpl::vector<>
                    , boost::mpl::push_back < boost::mpl::_1
                                            , fuse<boost::mpl::_2>
                                            >
                    >::type type;
  };

  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  // Inner fold loop iterating over the functionnality/traits
  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  template<typename Fuser>
  struct func_traits_loop
  {
    template<typename T>
    struct fuse : boost::mpl::apply<Fuser,T> {};

    typedef typename
    boost::mpl::fold< Functionalities
                    , boost::mpl::vector<>
                    , boost::mpl::copy< traits_loop< fuse<boost::mpl::_2> >
                                      , boost::mpl::back_inserter<boost::mpl::_1>
                                      >
                    >::type type;
  };

  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  // fold loop iterating over the Fuser x {Functionality,Traits}
  // For each Fuser, copy its vector of applications to the others
  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  typedef typename
  boost::mpl::fold< Fusers
                  , boost::mpl::vector<>
                  , boost::mpl::copy< func_traits_loop<boost::mpl::_2>
                                    , boost::mpl::back_inserter<boost::mpl::_1>
                                    >
                  >::type type;
};

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Now the get_host meta-function
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include <boost/mpl/at.hpp>

template<int N>
struct get_host
{
  typedef build_combo < fusers_list
                      , functionalities_list
                      , traits_list
                      >::type                     types;
  typedef typename boost::mpl::at_c<types,N>::type hosted;
  typedef Host<hosted> type;
};

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Some tests
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main()
{
  get_host<1>::type x1;
  get_host<2>::type x2;
  get_host<3>::type x3;
  get_host<4>::type x4;
  get_host<5>::type x5;
  get_host<6>::type x6;
  get_host<7>::type x7;
}

预期输出应为:

Host<FuncUserA<FunctionalityA<TB>>>
Host<FuncUserA<FunctionalityB<TA>>>
Host<FuncUserA<FunctionalityB<TB>>>
Host<FuncUserB<FunctionalityA<TA>>>
Host<FuncUserB<FunctionalityA<TB>>>
Host<FuncUserB<FunctionalityB<TA>>>
Host<FuncUserB<FunctionalityB<TB>>>

答案 1 :(得分:3)

简介

我的回答试图成为C ++ 11用户的首选。

Joel Falcou的答案很适合旧标准但C ++ 11 参数包通常会使升级类型序列过时。此外,我认为备用模板在这种情况下比使用boost::lambda更好。 实际上我的解决方案除了笛卡尔产品模板之外根本不使用任何包含,我将从here获取,因为它不在标准库中。

使用当前最新的功能(从C ++ 11开始)允许编写以下解决方案:

  1. 更好地扩展。
  2. 更短
  3. 更具可读性,因为解决方案可以解决问题。
  4. 解释了不同的模板:

    expand_pack执行其参数。这允许使用省略号重复运行时代码。示例:expand_pack(new T{}...)任何人都知道这个成语的名称

    wrap_template_as_type捎带模板,以便在需要类型的地方使用。也许这个成语被称为模板重新绑定后期模板绑定。 我不知道所以我在这里发布了这个问题。示例:wrap_template_as_type<map>和相反的wrapper::unwrapp<int, string>

    type_list没有数据,铃声和明星的元组。

    template_list一个模板,它接受一个模板列表,并返回一个type_list,其中包含原始模板,并在包装​​器中备份。

    make_host_typeA, B, C, D转换为A<B<C<D>>>

    all_hosts获取输入元组中每个元素的主机类型和新闻元组的元组。

    完整示例

    请注意,#include http://...必须替换为链接的内容

    请注意,MSVC不理解 PRETTY_FUNCTION FUNCDNAME 我认为

    #include <iostream>
    #include <typeinfo>
    #include https://stackoverflow.com/a/19611856/2712726
    template<typename... Ts> void expand_pack (Ts... t) {}
    
    template <template<typename...> class T>
    struct wrapp_template_as_type {
        template <typename... Us> using unwrapp =  T <Us...>;
    };
    
    template<typename... T> struct type_list {};
    
    template <template<typename...> class... Ts>
    struct template_list {
        using type = type_list< wrapp_template_as_type<Ts>... >;
    };
    
    struct TraitA{}; struct TraitB{}; struct TraitC{}; struct TraitD{}; struct TraitE{}; struct TraitF{};
    template<typename Trait>    struct  WhateverA{};
    template<typename Trait>    struct  WhateverB{};
    template<typename Whatever> struct  FunctionalityA{};
    template<typename Whatever> struct  FunctionalityB{};
    template<typename Whatever> struct  FunctionalityC{};
    template<typename Whatever> struct  FunctionalityD{};
    template<typename Func>     struct  FuncUserA{};
    template<typename Func>     struct  FuncUserB{};
    template<typename Func>     struct  FuncUserC{};
    template<typename FuncUser> struct  Host { Host() {std::cout << __PRETTY_FUNCTION__ << std::endl;}};
    
    template<typename T> struct make_host_type;
    
    template<template<typename...> class List, typename T, typename... Ts>
    struct make_host_type < List<T, Ts...> > {
        using type = typename T::template unwrapp < typename make_host_type< List<Ts...> >::type >;
    };
    
    template<template<typename...> class List, typename T>
    struct make_host_type < List<T> > {
        using type = T;
    };
    
    template <typename T> struct all_hosts;
    
    template <template<typename...> class Hosts, typename... Ts>
    struct all_hosts <Hosts<Ts...> > {
        static void create () {
            expand_pack (new typename make_host_type<Ts>::type{}...);
        }
    };
    
    int main () {
        using a =          type_list     < TraitA, TraitB, TraitC, TraitD, TraitE, TraitF >;
        using b = typename template_list < WhateverA, WhateverB>::type;
        using c = typename template_list < FunctionalityA, FunctionalityB, FunctionalityC, FunctionalityD >::type;
        using d = typename template_list < FuncUserA, FuncUserB, FuncUserC >::type;
        using e = typename template_list < Host >::type;
        using p = typename product<type_list, e, d, c, b, a>::type; // create a type_list of all possible Host types.
        all_hosts<p>::create(); // calls constructor for each Host type
    }
    

    输出为:(如果您使用MSVC将 PRETTY_FUNCTION 替换为其他内容)

    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserC<FunctionalityD<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserB<FunctionalityD<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserA<FunctionalityD<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserC<FunctionalityC<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserB<FunctionalityC<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserA<FunctionalityC<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserC<FunctionalityB<WhateverB<TraitF> > >]
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserB<FunctionalityB<WhateverB<TraitF> > >]
    ...
    Host<FuncUser>::Host() [with FuncUser = FuncUserA<FunctionalityA<WhateverA<TraitA> > >]