以下代码编译并在MSVC 2019和Clang干线上运行。 (我认为它至少需要C ++ 17)。它不能在gcc-trunk上运行,我相信共识是这是由于gcc中的错误所致。
但是,当任何元素被用户类型或指针类型替换时,它在所有编译器上均失败。要查看此内容,请在末尾取消注释tuple_c
定义。
我实际上对此感到有些惊讶,因为它似乎专门化了具有Universal-ref参数的函数,而该函数具有r-value-ref参数。没关系吗如果是,为什么结构失败?
是否有更好的书写方式?我的意思是一般。我很清楚std::tuple
。
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename... TP> class Tuple
{
};
template <> class Tuple <>
{
};
template <typename Head, typename... Tail> class Tuple <Head, Tail...>
{
Head head;
Tuple <Tail...> tail;
public:
Tuple ()
{
}
Tuple (const Head& head_in, const Tail&...tail_in)
: head (head_in), tail (tail_in...)
{
}
template <int i> auto Get ()
{
return tail.template Get <i-1> ();
}
template <> auto Get <0> ()
{
return head;
}
template <int i, typename T> void Set (T&& v) // T&& is a universal ref
{
tail.template Set <i-1, T> (static_cast <T&&> (v));
}
template <int i, typename T> void Set (const T& v)
{
tail.template Set <i-1, T> (v);
}
template <> void Set <0, Head> (Head&& v) // Head&& is an rv-ref
{
head = v;
}
template <> void Set <0, Head> (const Head& v)
{
head = v;
}
};
template <typename Head, typename... Tail> Tuple <Head, Tail...> MakeTuple (Head&& head, Tail&&...tail)
{
Tuple <Head, Tail...> result (head, tail...);
return result;
}
struct S
{
int x;
int y;
};
ostream& operator << (ostream& out, const S& s)
{
out << "{" << s.x << "," << s.y << "}";
return out;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
auto tuple_a = MakeTuple (1,2,3,4);
tuple_a.Set <1,int> (42);
cout << tuple_a.Get <0> () << '\n';
cout << tuple_a.Get <1> () << '\n';
cout << tuple_a.Get <2> () << '\n';
cout << tuple_a.Get <3> () << '\n';
auto tuple_b = MakeTuple (1,2.3f,3,4);
tuple_b.Set <1,float> (42.3f);
cout << tuple_b.Get <0> () << '\n';
cout << tuple_b.Get <1> () << '\n';
cout << tuple_b.Get <2> () << '\n';
cout << tuple_b.Get <3> () << '\n';
S s {4,5};
//auto tuple_c = MakeTuple (1,2.3f,3,s);
return 0;
}
首先,在CWG 727之前,您不能在类作用域内专用于成员函数模板。您将必须使用constexpr-if
,标记分派或SFINAE来处理i==0
情况。
在c++14中使用std::enable_if_t
为:
template <int i, typename T>
std::enable_if_t<i != 0> Set(T&& v)
{
tail.template Set<i-1>(static_cast<T&&>(v));
}
template <int i, typename T>
std::enable_if_t<i == 0> Set(T&& v)
{
head = static_cast<T&&>(v);
}
在c++17中使用constexpr-if
变为:
template <int i, typename T>
void Set(T&& v)
{
if constexpr (i == 0) head = static_cast<T&&>(v);
else tail.template Set<i-1>(static_cast<T&&>(v));
}
其次,一旦编译器允许您在类处理中专门化功能模板,则当前的方法还有另一个问题。由于模板参数推导如何用于转发引用,因此您的MakeTuple
实现会创建与作为左值的MakeTuple
参数相对应的引用类型的元组:
template <typename Head, typename... Tail>
Tuple<Head, Tail...> MakeTuple(Head&& head, Tail&&... tail);
这使您的评论/假设:
void Set<0, Head>(Head&& v) // Head&& is an rv-ref
无效。
即,对于左值表达式s
:
S s{ 4, 5 };
MakeTuple(s);
推导的Head
为S&
(也是参考折叠后的head
的类型)。然后,编译器尝试实例化Tuple<S&>
并生成以下两个声明:
void Set<0, S&>(S& && v);
void Set<0, S&>(S& const& v);
参考折叠后其结尾为:
void Set<0, S&>(S& v);
void Set<0, S&>(S& v);
此时,不仅两个定义都相同,而且编译器也无法确定哪个主要功能模板:
template <int i, typename T>
void Set(T&& v);
template <int i, typename T>
void Set(const T& v);
它们是的特长,因为使用T=S&
会使两者都匹配。这可以通过在将每个类型存储到元组之前衰减每个类型来解决:
template <typename Head, typename... Tail>
Tuple<std::decay_t<Head>, std::decay_t<Tail>...> MakeTuple(Head&& head, Tail&&... tail);
我的问题已在上面回答,但我认为包括解决方案的完整代码可能很有用。现在,它适用于除数组和字符串文字之外的所有类型。
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename... TP> class Tuple
{
};
template <> class Tuple <>
{
};
template <typename Head, typename... Tail> class Tuple <Head, Tail...>
{
Head head;
Tuple <Tail...> tail;
public:
Tuple ()
{
}
Tuple (const Head& head_in, const Tail&...tail_in)
: head (head_in), tail (tail_in...)
{
}
template <int i> auto Get ()
{
return tail.template Get <i-1> ();
}
template <> auto Get <0> ()
{
return head;
}
template <int i, typename T> void Set (T&& v)
{
tail.template Set <i-1, T> (static_cast <T&&> (v));
}
template <int i, typename T> void Set (const T& v)
{
tail.template Set <i-1, typename std::decay<T>::type> (v);
}
template <> void Set <0, typename std::decay<Head>::type> (Head&& v)
{
head = v;
}
template <> void Set <0, typename std::decay<Head>::type> (const Head& v)
{
head = v;
}
};
template <typename Head, typename...Tail> Tuple <typename std::decay <Head>::type, typename std::decay<Tail>::type...> MakeTuple (Head&& head, Tail&&...tail)
{
Tuple <typename std::decay <Head>::type, typename std::decay<Tail>::type...> result (head, tail...);
return result;
}
struct S
{
int x;
int y;
};
ostream& operator << (ostream& out, const S& s)
{
out << "{" << s.x << "," << s.y << "}";
return out;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
const char* p = "hello";
S s;
int v = 32;
auto tuple_a = MakeTuple (1.0,v,p,s);
cout << tuple_a.Get <0> () << endl;
cout << tuple_a.Get <1> () << endl;
cout << tuple_a.Get <2> () << endl;
cout << tuple_a.Get <3> () << endl;
S s_update {10,12};
tuple_a.Set <3> (s_update);
const char* p_update = "goodbye";
tuple_a.Set <2> (p_update);
cout << tuple_a.Get <0> () << endl;
cout << tuple_a.Get <1> () << endl;
cout << tuple_a.Get <2> () << endl;
cout << tuple_a.Get <3> () << endl;
}