c++ 模板替换过程中参数包中的索引

cu6pst1q  于 9个月前  发布在  其他
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我在C++17中有一个模板函数,其中第N个参数需要是整型,这应该在模板替换过程中检查。(模板函数不应该为不满足条件的参数而存在,所以函数体中的static_assert()不起作用。)
它是类的构造函数,所以SFINAE是在模板参数中完成的。
对于固定的N = 2,这起作用:

struct A {
    template<class Arg1, class Arg2, class... OtherArgs,
        std::enable_if_t<(std::is_integral_v<Arg1> && std::is_integral_v<Arg2>), int> = 0
    >
    A(Arg1 arg1, Arg2 arg2, OtherArgs... otherArgs)
};

字符串
然而,当N是一个模板参数时,似乎没有明显的方法。
要检查 * 所有 * 参数是否都是积分,可以这样做:

template<std::size_t N>
struct A {
    template<class... Args,
        std::enable_if_t<std::conjunction_v<std::is_integral<Args>...>, int> = 0
    >
    A(Args... args)
};


这里有没有像INDEX_OF这样的工具,它可以获取参数包中参数的索引,这样is_integral只需要对前N个参数为真?

template<std::size_t N>
struct A {
    template<class... Args,
        std::enable_if_t<std::conjunction_v<
            std::disjunction<
                std::bool_constant< (INDEX_OF(Args) >= N) >,
                std::is_integral<Args>
            >...
        >, int> = 0
    >
    A(Args... args)
};

5lhxktic

5lhxktic1#

你可以创建constexpr函数:

template <std::size_t N, typename... Ts>
static constexpr bool first_are_integral()
{
    constexpr std::array<bool, sizeof...(Ts)> bools{std::is_integral_v<Ts>...};

    for (std::size_t i = 0; i != N; ++i) {
        if (!bools[i]) {
            return false;
        }
    }
    return true;
    // C++20
    // return std::all_of(std::begin(bools), std::begin(bools) + N, [](bool b){ return b; });
}

字符串
然后

template <class... Args,
          std::enable_if_t<first_are_integral<N, Args...>(), int> = 0
>
A(Args...){ /*...*/ }


Demo
或者,std::index_sequence是一种拥有索引和类型的方法(来自元组)

template <typename Seq, typename Tuple>
struct first_are_integral_impl;

template <std::size_t...Is, typename Tuple>
struct first_are_integral_impl<std::index_sequence<Is...>, Tuple>
{
    constexpr static bool value =
        (std::is_integral_v<std::tuple_element_t<Is, Tuple>> && ...);
};

template <std::size_t N, typename Tuple>
constexpr bool first_are_integral_v =
    first_are_integral_impl<std::make_index_sequence<N>, Tuple>::value;


Demo

7eumitmz

7eumitmz2#

您可以创建一个辅助模板:

template <std::size_t N, typename... T>
inline constexpr bool conjunction_n_v = [] {
    std::size_t i = 0;
    return ((i++ >= N || T::value) && ...);
}();

// ...

static_assert( conjunction_n_v<1, std::is_integral<int>, std::is_integral<float>>);
static_assert(!conjunction_n_v<2, std::is_integral<int>, std::is_integral<float>>);

字符串

这有点像std::conjunction,但不会短路模板示例化。

替代方案

如果示例化是贪婪的,那么我们也可以使用一组bool

template <std::size_t N, bool... B>
inline constexpr bool first_n_true_v = [] {
    std::size_t i = 0;
    return ((i++ >= N || B) && ...);
}();

保持std::conjunction短循环示例化

为了提高编译速度,也只是出于必要,std::conjunction短路并且不示例化所有给定类型的事实是有用的。这可以使用经典的递归模板来实现:

template <std::size_t N, typename... T>
struct conjunction_n : std::false_type {};

template <std::size_t N, typename Head, typename... Tail>
struct conjunction_n<N, Head, Tail...>
  : std::conjunction<std::disjunction<std::bool_constant<N == 0>, Head>,
      conjunction_n<N - 1, Tail...>>
{};

template <std::size_t N, typename... T>
inline constexpr bool conjunction_n_v = conjunction_n<N, T...>::value;

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