提取C++模板参数

Question

虽然我很怀疑，但我很好奇是否可以从现有类型中提取原始类型模板参数，也许使用 RTTI。

例如：

typedef std::bitset<16> WordSet;

是否可以提取上述代码中的数字 16，而不用在其他地方进行硬编码？欢迎特定于编译器的实现，尽管我对

g++

特别感兴趣。

Answer 1

一般不可能选择任意模板参数。

但是，通常的做法是这样的：

template<int N>
struct foo {
    static const int value = N;
};

以及类型

template<typename T>
struct foo {
    typedef T type;
};

您可以通过

foo<39>::value

或

foo<int>::type

访问它。

如果您有特定类型，则可以使用部分模板特化：

template<typename>
struct steal_it;

template<std::size_t N>
struct steal_it< std::bitset<N> > {
    static const std::size_t value = N;
};

同样的原理确实也适用于类型参数。现在您可以将任何位集传递给它，例如

steal_it< std::bitset<16> >::value

（注意使用 size_t，而不是 int！）。因为我们还没有可变的许多模板参数，所以我们必须将自己限制在特定的参数计数，并重复steal_it模板专门化以从1到N计数。另一个困难是扫描具有混合参数的类型（类型和非参数）类型参数）。解决这个问题可能并不简单。

如果你没有类型，而只有它的一个对象，你可以使用一个技巧，在编译时仍然获得一个值：

template<typename T>
char (& getN(T const &) )[steal_it<T>::value];  

int main() {
    std::bitset<16> b;
    sizeof getN(b); // assuming you don't know the type, you can use the object
}

技巧是让函数模板自动推导类型，然后返回对字符数组的引用。该函数不需要定义，唯一需要的是它的类型。

Answer 2

您可以在 C++11 中使用参数推导和未求值上下文轻松完成此操作（请注意，为了方便起见，演示使用了 C++14 的变量模板功能）。

#include <type_traits>
#include <iostream>

template<int>
struct foo {};

template<int arg_N>
struct val {
    static constexpr auto N = arg_N;
};

template<template <int> typename T, int N>
constexpr auto extract(const T<N>&) -> val<N>;

template<typename T>
constexpr auto extract_N = decltype(extract(std::declval<T>()))::N;


int main() {
    std::cout << extract_N<foo<5>>;
}

现场演示

Answer 3

我喜欢 Marc Garcia 的答案，因为它展示了如何以通用方式提取模板参数，但我相信他的示例可以更简单：

#include <type_traits>
#include <iostream>

template<int>
struct MyType {};

template<template <int> typename T, int N>
constexpr int extract(const T<N>&) { return N; }

int main() {
    constexpr MyType<5> myObj;
    std::cout << extract(myObj);
}

现场演示

Answer 4

对于

std::bitset

，您可以只使用

size()

成员函数：

size_t sz = oh_my_word.size();  // sz is now 16

在一般情况下，您可以定义一个以类似方式返回大小的成员函数：

template <int N>
class Foo
{
public:
  int size() const { return N; }
};

Answer 5

正如其他答案所述，对于

std::bitset

，您可以使用

size()

成员函数来获取大小，这应该是正确的选择，比任何其他技巧都要好。

针对一般情况有几个建议，几乎与我在下面建议的建议相似，但我仍然认为这个更简单：

template <template<std::size_t> typename T, std::size_t K>
auto extractSize(const T<K>&) {
    return K;
}

int main() {
    std::bitset<6> f1;
    std::bitset<13> f2;
    std::cout << extractSize(f1) << std::endl;
    std::cout << extractSize(f2) << std::endl;
}

Answer 6

对于非常古老的 C++ 和整数类型，类枚举取代了非工作的 static const 声明。

template<int N> struct foo {
  enum{value=N};
};