对可变参数模板类型列表的每种类型进行操作的函数

Question

我定义了这样一个类型列表：

template <typename ... Types> struct typelist {};

using my_list = typelist<int, double, bool, float>;

现在我有了一个函数模板，例如

template<typename T>
void foo() {
    std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
}

并想为类型列表中的每个类型调用它：

foo<int>();
foo<double>();
foo<bool>();
foo<float>();

我试图找到一种递归方法来解决这个问题，但我无法为所需的 foo 函数定义正确的、可能是嵌套的可变参数模板。对于这个问题的巧妙解决方案，您有任何提示吗？

Answer 1

template<class... Types> auto foo_foreach(typelist<Types...>) {
     return (foo<Types>(), ...);
}

int main() {
    foo_foreach(my_list{});
}

对于真正的老派，好吧，使用您之前尝试过的模板递归：

void foo_foreach(typelist<>) {}

template<class Head, class... Tail> void foo_foreach(typelist<Head, Tail...>);

template<class Head, class... Tail> void foo_foreach(typelist<Head, Tail...>) {
    foo<Head>();
    foo_foreach(typelist<Tail...>{});
}

Answer 2

这是一个 c++20 答案，仅使用 lambda 模板。

template <typename... Ts, typename C>
constexpr void for_types(C&& c) {
    (c.template operator()<Ts>(), ...);
}

for_types<int, float, char>([]<typename T>()
{
    std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
});

Answer 3

如果你需要它与 C++14 一起工作，那么你可以使用 initializer_list 技巧来避免 C++17 折叠表达式。这有望比递归方法更便宜：

template<class... Ts> void foo_foreach(typelist<Ts...>) {
    (void) std::initializer_list<int>{(foo<Ts>(), 0)...};
}

int main() {
    foo_foreach(my_list{});
}

神马示例：https://godbolt.org/z/o91Th466s

initializer_list 技巧在 https://blog.tartanllama.xyz/exploding-tuples-fold-expressions/

有很好的解释

来自那篇文章：

[...] parameter packs can only be expanded in contexts which expect a syntactic list, such as initializers and function call arguments. You can’t just expand them bare in a function body. In C++17, this problem has a nice solution, but prior to that we need to use some pretty horrible hacks. [...] one possibility [...] uses std::initializer_list to create a context in which the parameter pack can be expanded.

The trick is the , 0 inside the initializer_list initializer, which evaluates the function call, and uses 0 as the initializer value.

对可变参数模板类型列表的每种类型进行操作的函数

Function operating on each type of a variadic template typelist

c++

variadic-templates

c++14