结构减去填充的编译时大小

Question

我正在尝试使用 Boost MPL 和 Fusion 来计算不包括任何填充的结构的大小。这是我目前最好的尝试：

template<class T>
constexpr std::size_t sizeof_members(void)
{
    using namespace std;
    namespace mpl = boost::mpl;
    namespace fusion = boost::fusion;

    //This works, but only for structs containing exactly 4 members...
    typedef typename mpl::apply<mpl::unpack_args<mpl::vector<mpl::_1, mpl::_2, mpl::_3, mpl::_4>::type >, T>::type member_types;

    typedef typename mpl::transform<member_types, mpl::sizeof_<mpl::_1> >::type member_sizes;
    typedef typename mpl::accumulate<member_sizes, mpl::int_<0>, mpl::plus<mpl::_1, mpl::_2> >::type sum;
    return sum();
}

BOOST_FUSION_DEFINE_STRUCT(
    (), Foo_t,
    (std::uint8_t,  a)
    (std::uint16_t, b)
    (std::uint32_t, c)
    (std::uint64_t, d)
);
static_assert(sizeof_members<struct Foo_t>() == 15);

int main()
{
    std::cout << "sizeof_members = " << sizeof_members<struct Foo_t>() << std::endl;
    std::cout << "sizeof = " << sizeof(struct Foo_t) << std::endl;

    return 0;
}

预期输出：

sizeof_members<struct Foo_t>() = 15
sizeof(struct Foo_t) = 16

我可以将类型序列转换为包含每种类型大小的整数序列，并且可以计算该序列的总和，但在将结构转换为类型序列。 Fusion 文档说 BOOST_FUSION_DEFINE_STRUCT 生成样板来定义和调整任意结构作为随机访问序列的模型，我认为它应该与 mpl::transform 兼容，但是我似乎有一些胶水代码缺少使这项工作。我目前使用 mpl::unpack_args 的方法有效，但仅适用于恰好有四个字段的结构。

如何将其扩展到具有更多或更少字段的任意结构？

Answer 1

既然你标记了这个 C++17，答案是：不要使用 Boost.MPL。甚至给定 C++11，你想要的元编程库是 Boost.Mp11——它在所有方面都要好得多。

您要使用的 Boost.Fusion 的更新、更易于使用、编译时间更高效的版本是 Boost.Hana:

struct Foo_t {
    BOOST_HANA_DEFINE_STRUCT(Foo_t,
        (std::uint8_t, a),
        (std::uint16_t, b),
        (std::uint32_t, c),
        (std::uint64_t, d)
    );
};

而你想使用 Boost.Hana 的原因是因为 sizeof_members（对于任意数量的成员）可以写成：

template <typename T>
constexpr auto sizeof_members() -> size_t
{
    return hana::fold(hana::accessors<T>(), size_t{},
        [](size_t s, auto mem){
            return s + sizeof(hana::second(mem)(std::declval<T>()));
        });
}

static_assert(sizeof_members<Foo_t>() == 15);

这大部分读起来和你实际想做的完全一样：你想折叠所有成员，从 0 开始，用一个累加函数添加下一个成员的大小（accessors<T>() 给你一个对序列，其中 first 是访问器的名称，second 是一个接受对象和 returns 该成员的函数。

Demo.

结构减去填充的编译时大小

Compile-time Size of Struct Minus Padding

c++

c++17

boost-mpl

compile-time-constant

boost-fusion