C++从模板参数类型生成包含开关/映射的函数体

Question

我想修改现有的模板类。该类的模板参数是(半)变量，我想用它们来生成一个条件/开关/映射之类的函数体。

我的编译器不支持可变参数模板，因此(提升)预处理器当前用于生成现有类:

template <typename item0, typename item1, typename item2 ..., typename itemN>
struct myclass { /*various operations*/ };

需要一个新函数 func，它将在运行时查询变量并返回作为模板参数之一的 a 的对象。

例子:

template <typename item0, typename item1, typename item2 ...>
struct my_class { 

    //...various operations

    //automatic generatation possible?
    std::string * func()
    {
        string s;
        while(data) {

        switch (data[0])
        {
            case item0::id:
                s += item0::get_name();
            case item1::id:
                s += item1::get_name();
            //... for each template arguemnt typename where typename is no void
        }
        }
        return s;
    }
 };

typedef my_class<a, b, c> class_one;
typedef my_class<d, e, f> class_two;
typedef my_class<a, b, c, x, y, z>  class_three;

 int main()
 {
    ...
    class_one test;
    test.func();
    ...
 }

我想生成 func() 的内容，因为项目的数量会很多，而“myclass”的类型数量会更多。

有人可以告诉我如何使用任何技术来实现这一目标吗？

我已经对 boost 有了依赖。我的编译器相当新(但不支持可变参数模板)。我宁愿不采用任何新的依赖项或引入不必要的复杂性。

Answer 1

我以前写过这样的代码，所以我可以告诉你这是可能的。 (这是用于商业、封闭源代码的工作，所以恐怕我无法向您展示代码)。你可以在 Boost.Variant 库中找到一个很好的例子来说明如何做到这一点，特别是 http://svn.boost.org/svn/boost/trunk/boost/variant/detail/visitation_impl.hpp .代码非常密集和高级C++，因此可能需要一两天才能完全理解它。

快速总结:boost::variant类模板的工作方式就像一个 union 体，其中有一个 int 存储 union 体的哪个成员是有效的。 “访问”功能允许您提供具有重载 operator() 的函数对象。它可以接受 union 体的任何可能成员，并生成一个 switch 语句，该语句访问适当的成员并调用正确的 operator()重载它。如果你已经发现这很复杂，或者你还不知道 Boost.MPL，我建议你停止阅读这里，阅读 Boost.Variant 文档，然后重写你的类以便能够使用它:聪明的Boost 的人已经为你完成了这些工作。它仅用于 header ，因此如果您已经在使用 Boost，则没有新的依赖关系。

这个文件负责生成switch语句。简而言之，它有两种可选的实现方式。第一个(第 72-90 行)使用递归模板 visitation_impl_step其工作方式类似于您可能已将其视为模板元编程示例的阶乘函数。非专用模板递归调用列表中的下一个模板 (typename mpl::next<Iter>::type)。展开所有模板后，生成的代码看起来有点像一系列函数 function0、function1 和 &c。像这样:

result_type functionN(variant vnt, visitor vr) {
    if (v.which == N)
        return vr(static_cast<Nth type>(vnt.value));
    else
        functionN-1(vnt, vr);
}

第二个实现(第 193-285 行)使用 Boost.PP 预处理器魔术库生成一个 switch 语句，就像你想要的那样，有与 boost::variant 一样多的情况。可能有。每个案例的主体都是对模板函数的调用(第 120-185 行)，该函数生成对第 N 类访问者的调用。此实现中的大部分复杂性来自于必须担心备份 variant 中的值。为了在访问者或任何涉及的构造函数抛出时保留强大的异常保证。

即使您决定采用其他方式，我也建议您阅读并理解 Boost.Variant 源代码，作为学习练习。它将重新定义您对 C++ 中什么是可能的(以及什么是明智的)的想法!