c++ - 一个同时接受 std::vector 和 QVector 的函数模板？

Question

假设我有一个名为 loadData() 的函数它需要一个容器(填充数据)和一个 CSV 文件。我需要以下重载:

1. loadData(std::vector<double>& data, const std::string& file);
2. loadData(QVector<double>& data, const std::string& file);
3. loadData(std::vector<std::complex<double>>& data, const std::string& file);
4. loadData(QVector<std::complex<double>>& data, const std::string& file);
5. loadData(std::vector<std::vector<double>>& data, const std::string& file);
6. loadData(QVector<QVector<double>>& data, const std::string& file);
7. loadData(std::vector<std::vector<std::complex<double>>>& data, const std::string& file);
8. loadData(QVector<QVector<std::complex<double>>>& data, const std::string& file);

QVector是 Qt 的类 vector 类，具有类似的 API，但仅采用一个模板参数 T (而不是两个，例如 std::vector<T, A> )。

1-4 的实现几乎相同(它只是调用 5-8，将单个 vector 包装在另一个 vector (相同类型!)中。

5-8 的实现是相同的(只是调用 CSV 解析函数的适当重载)。

我可能还需要添加float重载，或QVector<std::vector<...>>/std::vector<QVector<...>>重载。

基本上，这是我想概括的一组巨大的重载。

是否可以将它们全部组合成 2 个函数模板(一个用于 1D 容器，另一个用于 2D 容器)？

谢谢

Answer 1

Is it possible to combine all of them into maybe 2 function templates (one for 1D containers, another for 2D containers)?

是的...需要一些工作，但相对简单。

也许有更简单的方法，但我建议创建一个自定义类型特征来验证模板-模板是否为 std::vector或QVector

template <template <typename...> class>
struct isVector : public std::false_type
 { };

template <>
struct isVector<std::vector> : public std::true_type
 { };

template <>
struct isVector<QVector> : public std::true_type
 { };

接下来是另一个自定义类型特征，用于验证类型是否为 std::complex<T> 的浮点类型类型

template <typename T>
struct isCFloating : public std::is_floating_point<T>
 { };

template <typename T>
struct isCFloating<std::complex<T>> : public std::true_type
 { };

现在您可以编写 vector 的 vector 版本(该截距也混合 std::vector/QVector 情况)如下

template <template <typename ...> class V1,
          template <typename ...> class V2, typename T>
auto loadData (V1<V2<T>> & v, std::string fn)
   -> std::enable_if_t<   isVector<V1>::value
                       && isVector<V2>::value
                       && isCFloating<T>::value>
 {
   std::cout << "- vector of vector version, " << fn << std::endl;
 }

之后，简单的 vector 版本(包装第一个参数并调用 vector 的 vector 版本)变成

template <template <typename ...> class V, typename T>
auto loadData (V<T> & v, std::string fn)
   -> std::enable_if_t<isVector<V>::value && isCFloating<T>::value>
 {
   std::cout << "- vector version, " << fn << std::endl;

   V<V<T>> vv{1, v};

   loadData(vv, fn);
 }

我已经准备好了以下完整的工作示例，但是(抱歉)我目前没有可用的 QT 平台，所以我添加了一个假的 QVector

#include <vector>
#include <complex>
#include <iostream>
#include <type_traits>

// fake QVector
template <typename>
struct QVector
 { 
   template <typename ... Ts>
   QVector (Ts const & ...)
    { }
 };

template <template <typename...> class>
struct isVector : public std::false_type
 { };

template <>
struct isVector<std::vector> : public std::true_type
 { };

template <>
struct isVector<QVector> : public std::true_type
 { };

template <typename T>
struct isCFloating : public std::is_floating_point<T>
 { };

template <typename T>
struct isCFloating<std::complex<T>> : public std::true_type
 { };


template <template <typename ...> class V1,
          template <typename ...> class V2, typename T>
auto loadData (V1<V2<T>> & v, std::string fn)
   -> std::enable_if_t<   isVector<V1>::value
                       && isVector<V2>::value
                       && isCFloating<T>::value>
 {
   std::cout << "- vector of vector version, " << fn << std::endl;
 }

template <template <typename ...> class V, typename T>
auto loadData (V<T> & v, std::string fn)
   -> std::enable_if_t<isVector<V>::value && isCFloating<T>::value>
 {
   std::cout << "- vector version, " << fn << std::endl;

   V<V<T>> vv{1, v};

   loadData(vv, fn);
 }

int main ()
 {
   std::vector<float>                             vf;
   std::vector<std::complex<float>>               vc;
   std::vector<std::vector<double>>               vvf;
   std::vector<std::vector<std::complex<double>>> vvc;
   QVector<long double>                           qf;
   QVector<std::complex<long double>>             qc;
   QVector<QVector<float>>                        qqf;
   QVector<QVector<std::complex<float>>>          qqc;

   loadData(vf,  "case  1");
   loadData(qf,  "case  2");
   loadData(vc,  "case  3");
   loadData(qc,  "case  4");
   loadData(vvf, "case  5");
   loadData(qqf, "case  6");
   loadData(vvc, "case  7");
   loadData(qqc, "case  8");

   // extra cases: mixing std::vector and QVector

   std::vector<QVector<double>>                    vqf;
   std::vector<QVector<std::complex<double>>>      vqc;
   QVector<std::vector<long double>>               qvf;
   QVector<std::vector<std::complex<long double>>> qvc;

   loadData(vqf, "case  9");
   loadData(vqc, "case 10");
   loadData(qvf, "case 11");
   loadData(qvc, "case 12");
 }