"unpack" std::array<T,N> 作为函数的参数

Question

这是一个非常好的（不是我的）示例，您可以如何扩展（或 "explode"）元组作为函数的参数：

template<int ...I> struct index_tuple_type {
  template<int N> using append = index_tuple_type<I..., N>;
};

template<int N> struct make_index_impl {
  using type = typename make_index_impl<N-1>::type::template append<N-1>;
};

template<> struct make_index_impl<0> { using type = index_tuple_type<>; };

template<int N> using index_tuple = typename make_index_impl<N>::type;

template <typename I, typename ...Args>
struct func_traits;

template <typename R, int ...I, typename ...Args>
struct func_traits<R, index_tuple_type<I...>, Args...> {
  template <typename TT, typename FT>
  static inline R call(TT &&t, FT &&f) {
    return f(std::get<I>(std::forward<TT>(t))...);
  }
};

template<
  typename FT,
  typename ...Args, 
  typename R = typename std::result_of<FT(Args&&...)>::type
>
inline R explode(std::tuple<Args...>& t, FT &&f) {
  return func_traits<R, index_tuple<sizeof...(Args)>, Args...>
    ::call(t, std::forward<FT>(f));
}

那么你可以这样使用：

void test1(int i, char c) {
  printf("%d %c\n", i, c);
}

int main() {
  std::tuple<int, char> t1{57, 'a'};
  explode(t1, test1);
}

Live version

我在想你怎么能用 std::array 做同样的事情，因为它很像元组。 std::get<N> 与 std::array 一起使用，所以我认为修改此解决方案很容易。但是这样的事情不起作用：

template<
  typename FT,
  typename Arg,
  std::size_t I,
  typename R = typename std::result_of<FT(Arg&&)>::type
>
inline R explode(std::array<Arg, I>& t, FT &&f) {
  return func_traits<R, index_tuple<I>, Arg>::
    call(t, std::forward<FT>(f));
}

void test2(int i1, int i2) {
  printf("%d %d\n", i1, i2);
}

int main() {
  std::array<int, int> t1{1, 2};
  explode(t2, test1);
}

因为 std::result_of<FT(Arg&&)>::type 部分。参数类型 Arg&& 错误，result_of 没有字段 type。对于元组 Args&&... 扩展，但现在应该是 "repeated" I 次。有没有办法使用 result_of 来执行此操作，以便可以扣除返回的类型？

另外我想知道，拥有 "unpack" tuple 和 array 的工具是否可以递归地 "unpack" （可能使用 enable_if）像 tuple<array<int, 2>, tuple<array<double,3>, ... 之类的结构？某种树，其中 tuple 和 array 是树枝，其他类型是树叶？

Answer 1

// enable argument dependent lookup on `get` call:
namespace aux {
  using std::get;
  template<size_t N, class T>
  auto adl_get( T&& )->decltype( get<N>(std::declval<T>()) );
}
using aux::adl_get;
template<class F, class TupleLike, size_t...Is>
auto explode( F&& f, TupleLike&& tup, std::index_sequence<Is...> )
-> std::result_of_t< F( decltype(adl_get<Is>(std::forward<TupleLike>(tup)))... ) >
{
  using std::get; // ADL support
  return std::forward<F>(f)( get<Is>(std::forward<TupleLike>(tup))... );
}

是第一步。 std::index_sequence是C++14，但在C++11中很容易实现。

接下来的步骤也很简单。

首先，一个特征 class 决定了哪些类型是类似元组的。我会继续，只是鸭式使用它们，但是我们将要使用的许多功能和特征 classes 对 SFINAE 不友好：

template<class T>
struct tuple_like:std::false_type{};
template<class... Ts>
struct tuple_like<std::tuple<Ts...>>:std::true_type{};
template<class... Ts>
struct tuple_like<std::pair<Ts...>>:std::true_type{};
template<class T, size_t N>
struct tuple_like<std::array<T,N>>:std::true_type{};

接下来，explode 的重载仅适用于 tuple_like 类型：

template<class F, class TupleLike,
  class TupleType=std::decay_t<TupleLike>, // helper type
  class=std::enable_if_t<tuple_like<TupleType>{}>> // SFINAE tuple_like test
auto explode( F&& f, TupleLike&& tup )
-> decltype(
  explode(
    std::declval<F>(),
    std::declval<TupleLike>(), 
    std::make_index_sequence<std::tuple_size<TupleType>{}>{}
  )
)
{
   using indexes = std::make_index_sequence<std::tuple_size<TupleType>{}>;
   return explode(
     std::forward<F>(f),
     std::forward<TupleLike>(tup),
     indexes{}
   );
}

如果您缺少 constexpr 支持，您需要将一些 {} 更改为 ::value。

上面的技巧适用于对、数组或元组。如果你想添加对其他类似元组类型的支持，只需将特化添加到 tuple_like 并确保 std::tuple_size 为你的类型正确特化并且 get<N> 是 ADL 重载（在类型的封闭命名空间）。

std::make_index_sequence 也是 C++14，但很容易用 C++11 编写。

template<size_t...>
struct index_sequence{};
namespace details {
  template<size_t count, size_t...Is>
  struct mis_helper:mis_helper<count-1, count-1, Is...> {};
  template<size_t...Is>
  struct mis_helper<0,Is...> {
    using type=index_sequence<Is...>;
  };
}
template<size_t count>
using make_index_sequence=typename details::mis_helper<count>::type;

（对于 C++14 库来说，QOI 很差，它应该至少使用对数下降，因为它需要 O(n) 模板递归模板实例化来获取大小为 n 的列表。但是，n 更小比几百，没关系。

std::enable_if_t<?> 是 C++14，但在 C++11 中只是 typename std::enable_if<?>::type.

"unpack" std::array<T,N> 作为函数的参数

"unpack" std::array<T,N> as arguments to function

c++

templates

c++11

stdtuple

stdarray