如何生成 N 类型 T 的元组？

Question

我希望能够编写 generate_tuple_type<int, 3>，它在内部具有类型别名 type，在这种情况下为 std::tuple<int, int, int>。

一些示例用法：

int main()
{
    using gen_tuple_t = generate_tuple_type<int, 3>::type;
    using hand_tuple_t = std::tuple<int, int, int>;
    static_assert( std::is_same<gen_tuple_t, hand_tuple_t>::value, "different types" );
}

我怎样才能做到这一点？

Answer 1

检查此 link 的底部以获取示例：

http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/integer_sequence.

您需要做更多的工作来将生成的元组封装为类型别名，但这里的关键构造是 std::integer_sequence 和朋友。

Answer 2

相当简单的递归公式：

template<typename T, unsigned N, typename... REST>
struct generate_tuple_type
{
 typedef typename generate_tuple_type<T, N-1, T, REST...>::type type;
};

template<typename T, typename... REST>
struct generate_tuple_type<T, 0, REST...>
{
  typedef std::tuple<REST...> type;
};

Live example

[更新]

好的，所以我只是在考虑 N 的适度值。以下公式更复杂，但也明显更快，并且对大参数的编译器破坏更少。

#include <tuple>

template<typename /*LEFT_TUPLE*/, typename /*RIGHT_TUPLE*/>
struct join_tuples
{
};

template<typename... LEFT, typename... RIGHT>
struct join_tuples<std::tuple<LEFT...>, std::tuple<RIGHT...>>
{
  typedef std::tuple<LEFT..., RIGHT...> type;
};

template<typename T, unsigned N>
struct generate_tuple_type
{
  typedef typename generate_tuple_type<T, N/2>::type left;
  typedef typename generate_tuple_type<T, N/2 + N%2>::type right;
  typedef typename join_tuples<left, right>::type type;
};

template<typename T>
struct generate_tuple_type<T, 1>
{
  typedef std::tuple<T> type;
};

template<typename T>
struct generate_tuple_type<T, 0>
{
  typedef std::tuple<> type;
};

int main()
{
  using gen_tuple_t = generate_tuple_type<int, 30000>::type;
  static_assert( std::tuple_size<gen_tuple_t>::value == 30000, "wrong size" );
}

Live example

这个版本最多执行 2*log(N)+1 个模板实例化，假设你的编译器记住了它们。证明留作 reader.

的练习

Answer 3

你可以用std::make_index_sequence给你一个足够长的包，然后把它包成你需要的类型就行了。不需要递归：

template <typename T, size_t N>
class generate_tuple_type {
    template <typename = std::make_index_sequence<N>>
    struct impl;

    template <size_t... Is>
    struct impl<std::index_sequence<Is...>> {
        template <size_t >
        using wrap = T;

        using type = std::tuple<wrap<Is>...>;
    };

public:
    using type = typename impl<>::type;
};

Answer 4

这是带有 Boost.Mp11 的 simple one liner。

#include <boost/mp11/algorithm.hpp>

int main()
{
    using gen_tuple_t = boost::mp11::mp_repeat_c<std::tuple<int>, 3>;
    using hand_tuple_t = std::tuple<int, int, int>;
    static_assert( std::is_same_v<gen_tuple_t, hand_tuple_t>, "different types" );
}

如何生成 N 类型 T 的元组？

How can I generate a tuple of N type T's?

c++

c++11

template-meta-programming