c++ - 如何对(任意)POD C++ 结构施加词典顺序？

Question

我有一些 POD struct foo;假设它是 struct foo { int x;无符号 y； }。我希望能够比较 struct foo 的使用字典顺序——当然是按照它们的字段顺序。也就是说，我希望所有运算符 <、==、> 等都适用于 struct foo 的

我可以用一些通用的方式来做到这一点，而不用任何 reflection voodoo 修饰我的结构定义吗？ - 并且不只是拼出所有这些运算符定义？还是能够做到这一点“依赖于语言反射”的期望太高了？

Answer 1

您可以在 C++1z 中执行此操作。基于 this 的回答，我准备了以下概念证明:

struct anything {
    template<class T> operator T()const;
};

namespace details {
template<class T, class Is, class=void>
struct can_construct_with_N:std::false_type {};

template<class T, std::size_t...Is>
struct can_construct_with_N<T, std::index_sequence<Is...>,
        std::void_t< decltype(T{(void(Is),anything{})...}) >>:
                                                             std::true_type
{};
}

template<class T, std::size_t N>
using can_construct_with_N=details::can_construct_with_N<T, std::make_index_sequence<N>>;

namespace details {
template<std::size_t Min, std::size_t Range, template<std::size_t N>class target>
struct maximize: std::conditional_t<
    maximize<Min, Range/2, target>{} == (Min+Range/2)-1,
    maximize<Min+Range/2, (Range+1)/2, target>,
    maximize<Min, Range/2, target>
>{};

template<std::size_t Min, template<std::size_t N>class target>
struct maximize<Min, 1, target>: std::conditional_t<
    target<Min>{},
    std::integral_constant<std::size_t,Min>,
    std::integral_constant<std::size_t,Min-1>
>{};

template<std::size_t Min, template<std::size_t N>class target>
struct maximize<Min, 0, target>:
    std::integral_constant<std::size_t,Min-1>
{};

template<class T>
struct construct_searcher {
    template<std::size_t N>
    using result = ::can_construct_with_N<T, N>;
};

template<class T, std::size_t Cap=4>
using construct_arity = details::maximize< 0, Cap, details::construct_searcher<T>::template result >;

template<typename T>
constexpr auto tie_as_tuple_impl(std::integral_constant<size_t, 1>, T&& t){
    auto&& [a] = t;
    return std::tie(a);
}

template<typename T>
constexpr auto tie_as_tuple_impl(std::integral_constant<size_t, 2>, T&& t){
    auto&& [a,b] = t;
    return std::tie(a,b);
}

template<typename T>
constexpr auto tie_as_tuple_impl(std::integral_constant<size_t, 3>, T&& t){
    auto&& [a,b,c] = t;
    return std::tie(a,b,c);
}

template<size_t S, typename T>
constexpr auto tie_as_tuple(T&& t){
    return tie_as_tuple_impl(std::integral_constant<size_t, S>{}, std::forward<T>(t));
}

}

template<typename T>
constexpr auto tie_as_tuple(T&& t){
    constexpr size_t S = details::construct_arity<std::decay_t<T>>::value;
    return details::tie_as_tuple<S>(std::forward<T>(t));
}

现在，您可以使用 tie_as_tuple 创建一个元组，其中已按照您要求的方式定义了您要求的所有运算符。

demo

请注意，我必须准备多个 tie_as_tuple_impl 重载，每个重载对应一个结构中的每个元素数量，但它会随着结构元素的数量线性增长。

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在 C++14 中有 magic_get 可以提供类似的解决方案，但它有其注意事项，请参阅 here 了解更多信息。