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C++模板 index_sequence使用示例详解

目录
  • 引言
  • integer_sequence
  • index_sequence
  • make_index_sequence
    • 使用场景
  • index_sequence_for
    • 结语

      引言

      integer_sequence 是 c++ 开发者_JS学习14中新增加的一个元编程工具

      其衍生出来的还有如 index_sequencemake_index_sequenceindex_sequence_for等辅助工具

      现在,让我们来浅尝一下这些东西吧!

      integer_sequence

      integer_sequence 其实没有什么特殊的,就是一个类

      只不过他是index_sequence的基础

      template<typename _Tp, _Tp... _Idx>
        struct integer_sequence
        {
          typedef _Tp value_type;
          static constexpr size_t size()js noexcept { return sizeof...(_Idx); }
        };
      

      index_sequence

      index_sequence 会在编译期生成一个从0开始的序javascript

      然后你就可以对其进行一些奇奇怪怪的操作

      template <size_t... N> void print(std::index_sequence<N...>) {
        std::vector<int> res;
        (void)std::initializer_list<int>{
            ((res.push_back(N), std::cout << N << " "), 0)...};
        std::for_each(res.begin(), res.end(), [](int x) {std::cout << x << " ";});
      }
      int main() {
        auto t = std::make_index_sequence<10>();
        print(t);
        return 0;
      }
      

      比如 ((res.push_back(N), std::cout << N << " "), 0)...这句话,就会在编译期被展开

      这里展开在了一个初始化列表中,小技巧

      make_index_sequence

      那么,index_sequence 是如何生成的呢?

      有两种形式

      • 编译器内建
      • 递归式的生成

      第二种方式嘛还是用到了元编程的惯用伎俩,特化,递归式的编程

      template <int... N> struct index_seq {};
      template <int N, int... M>
      struct make_index_seq : public make_index_seq<N - 1, N - 1, M...> {};
      template <int... phpM> struct make_index_seq<0, M...> : public index_seq<M...> {};
      

      对齐使用也是一样的形式

      template <int... N> void print(index_seq<N...>) {
        (void)std::initializer_list<int>{((std::cout << N << " "), 0)...};
      }
      int main() {
        auto r = make_index_seq<100>();
        print(r);
        return 0;
      }
      

      使用场景

      刚才,看见了print去打印的时候打印了 0-(N-1)的元素

      那么,这个行为是在编译期展开的,我们就可以用到其他需要常量的地方

      比如一个简单的需求:

      打印tuple

      template <typename T, typename F, int...N>
      void exec_for_tuple(const T& tup, F&& func, index_seq<N...>) {
        (void)std::initializer_list<int> {
            (func(std::get<N>(tup)), 0)...
        };
      }
      template <typename Func, typename ...Arg>
      void for_tuple(Func&& func, std::tuple<Arg...> tuple) {
        exec_for_tuple(tuple, std::forward<Func>(func), make_index_seq<sizeof...(Arg)>());
      }
      

      exec_for_tuple部分应该非常好懂,但是为什么中间还要再转发一层呢?

      因为tuple元素的个数我们不能直接获取到,我们写的又要是一个通用的函数

      所以要通过 sizeof...(arg) 这种伎俩来将其元素个数计算出来

      如何调用呢?

      如下所示:

      std::tuple<int, int, double> tuple{1, 2, 3.0};
      for_tuple([](auto t) {
        std::cout << t << " ";
      }, tuple);
      

      index_sequence_for

      那么,看到现在,你知道 index_sequence_for又是何物吗?

      其实吧,刚才就已经见过 index_sequence_for这个东西了

      其实就是计算可变长模板参数的个数,然后将其长度做成一个sequence出tuWad

      template<typename... _Types>
      using index_sequence_for = make_index_seq<sizeof...(_Types)>;
      

      结语

      index_sequence 是一个不起眼的家伙,可能你平时都不会去了解它,但是这个东西的用途还是有很多的,你想想,编译器制造一串序列的能力,在tuple这种模板中,使用其是不是更加方便了,在bind这种模板中的参数上,若是使用它,是不是更加灵活好些了。

      其实和tuple一个道理,在平常编程中,你也许不会使用它,但是在模板编程中tuWad,这是比较好的一个工具。

      以上就是C++模板 index_sequence使用示例详解的详细内容,更多关于C++模板index_sequence的资料请关注我们其它相关文章!

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