c++ - 如何防止手动实例化所有模板类型？

Question

我有一个功能 Foo得到两个模板参数 L3HdrType和 L4HdrType .我收到一个数据包并解析它，然后需要调用该函数。我的代码目前看起来像:

ParsedPacket parsed_packet = parser.Parse(packet);
if (parsed_packet.ip_version() == IPv4 && parsed_packet.ip_proto() == TCP)
  Foo(parsed_packet.L3Header<ipv4_hdr>(), parsed_packet.L4Header<tcp_hdr>());
if (parsed_packet.ip_version() == IPv6 && parsed_packet.ip_proto() == TCP)
  Foo(parsed_packet.L3Header<ipv6_hdr>(), parsed_packet.L4Header<tcp_hdr>());
if (parsed_packet.ip_version() == IPv4 && parsed_packet.ip_proto() == UDP)
  Foo(parsed_packet.L3Header<ipv4_hdr>(), parsed_packet.L4Header<udp_hdr>());
if (parsed_packet.ip_version() == IPv6 && parsed_packet.ip_proto() == UDP)
  Foo(parsed_packet.L3Header<ipv6_hdr>(), parsed_packet.L4Header<udp_hdr>());

我的问题是，有没有办法减少这种代码重复？类似的东西:

Foo<parsed_packet.GetL3HeaderType(), parsed_packet.GetL4HeaderType()>(...);

这显然不起作用，因为在编译时不知道给定数据包的 header 类型。
重复的根源在于两个不同的 if 语句正在检查 IPv4并将其映射到 ipv4_hdr .如果我可以在代码中的一处指定 IPv4映射到 ipv4_hdr然后它会使代码随着选项的数量线性增长而不是指数增长，因为我可以以某种方式编写:

if (parsed_packet.ip_version() == IPv4) {
  using L3HeaderType = ipv4_hdr;
}
...
Foo<L3HeaderType, L4HeaderType>(...)

请注意，我的实际代码需要支持不止 4 种情况，因此实际代码比这里的示例要丑陋得多，因为 if 语句的数量随着 header 的数量呈指数增长。

Answer 1

如果继承和运行时多态性不是一个选项，您可以通过执行一些涉及 lambda 的杂技来解耦两个模板参数的推导:

template <typename T> struct foo {};    
template <typename T> struct bar {};

// the function to be called
template <typename A, typename B>
void foobar( foo<A> f, bar<B> b) {}

// bind the first parameter
template <typename T>
auto make_foofoo (foo<T> f) {
    return [f](auto bar){ foobar(f,bar); };
}

// select second type here
template <typename F>
void do_the_actual_call(F f, int y) {
    if (y == 1) f(bar<int>{});
    if (y == 2) f(bar<double>{});
}


int main() {
    // the "conditions"
    int x = 1;
    int y = 2;

    // select first type here
    if (x == 1) {
        auto foofoo = make_foofoo(foo<int>{});
        do_the_actual_call(foofoo,y);
    } else if (x == 2){
        auto foofoo = make_foofoo(foo<double>{});
        do_the_actual_call(foofoo,y);
    }
}

它仍然是重复的代码，但它缩放为 x + y不再是 x * y .