C++11 模板元编程 - TypeList应用举例


使用TypeList可以一次对一组类型进行操纵,关于如何应用它是一个非常有想象力的事情。例如我们可以用TypeList轻易地实现一个trait工具,用于判断某一类型是否是C++内置类型:

// "tlp/traits/IsBuiltIn.h"

template<typename T>
struct IsBuiltIn
{
private:
    using BuiltInTypes = __type_list(char, wchar_t, char16_t, char32_t, bool, short, int, long, long long, float, double, long double);

public:
    using Result = __is_included(BuiltInTypes, T);
};

#define __is_built_in(...)  typename IsBuiltIn<__VA_ARGS__>::Result
TEST("estimate a type whether a built in type")
{
    struct Object {};

    ASSERT_TRUE(__is_built_in(char));
    ASSERT_FALSE(__is_built_in(Object));
};

下面我们再介绍一种使用TypeList完成类型创建的设计技巧,这种设计技巧可以被用于C++自动代码生成,威力非常强大。

TLP中list的算法里有一个__scatter_inherits(),它让用户传入一个TypeList,以及一个模板template<typename> class Unit__scatter_inherits()可以生成一个目标类,这个目标类继承自每个TypeList的元素应用Unit后的类型。下面是一个例子:

template<typename T> struct Holder { T field; };

using Aggregator = __scatter_inherits(__type_list(int, short, char), Holder);

如上我们通过__scatter_inherits()创建了类型Aggregator,它多重继承自Holder<int>Holder<short>Holder<char>(见下面图示)。

最终Aggregator相当于有三个类型分别是int、short和char的成员变量。可以这样调用它的成员变量:

Aggregator object;

object.Holder<int>::field = 5;
object.Holder<char>::field = 'a';

__scatter_inherits()的实现如下:

// "tlp/list/algo/ScatterInherits.h"

template<typename TL, template<typename> class Unit> struct ScatterInherits;

template<template<typename> class Unit>
struct ScatterInherits<NullType, Unit>
{
};

template<typename Atom, template<typename> class Unit>
struct ScatterInherits : Unit<Atom>
{
};

template<typename Head, typename Tail, template<typename> class Unit>
struct ScatterInherits<TypeElem<Head, Tail>, Unit>
: ScatterInherits<Head, Unit>
, ScatterInherits<Tail, Unit>
{
};

#define __scatter_inherits(...) ScatterInherits<__VA_ARGS__>

__scatter_inherits()的实现并不复杂,它采用多重继承的方式,递归地继承自Holder<T>

有时我们想控制让这种继承关系能够保持单一继承。于是TLP同时提供了__linear_inherits(),它的参数和__scatter_inherits()相同,差别是__linear_inherits()创建的类型的继承关系是一条单向继承链。

下面的代码示例中,我们创建了类型Aggregator,它包含一组重载的成员方法void visit(const T& t)

template<typename T, typename Base>
struct Holder : Base
{
    void visit(const T& t)
    {
        std::cout << t << std::endl;
    };
};

using Aggregator = __linear_inherits(__type_list(int, short, char), Holder);

Aggregator object;
object.visit('a');
object.visit(-5);

上面代码示例中使用了__linear_inherits(),所以Aggregator的继承关系图是线性的。关于__linear_inherits()的具体实现请参考“tlp/list/algo/LinearInherits.h”。

这两个工具:__scatter_inherits()__linear_inherits()都允许客户通过一个TypeList和一个Unit模板来做类型生成,差别仅在于目标类型的继承方式不同。它们的强大之处在于它们通过组合的手段来生成目标类型,而把组合元素以一个数据结构和算法的方式交给了客户。


Traits in TLP

返回 C++11模板元编程 - 目录

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,417评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,921评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,850评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,945评论 1 285
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,069评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,188评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,239评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,994评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,409评论 1 304
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,735评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,898评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,578评论 4 336
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,205评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,916评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,156评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,722评论 2 363
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,781评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容

  • Spring Cloud为开发人员提供了快速构建分布式系统中一些常见模式的工具(例如配置管理,服务发现,断路器,智...
    卡卡罗2017阅读 134,644评论 18 139
  • 假如我们已经有了一组继承体系: 如果我们要在其中增加一个新的动物mouse,只用新建一个Mouse类,让它继承自公...
    MagicBowen阅读 5,208评论 0 2
  • 熟悉C++的程序员都知道,C++是一门多范式编程语言,支持面向过程、面向对象、泛型编程以及函数式编程范式。然而提到...
    MagicBowen阅读 7,078评论 8 18
  • 1. Java基础部分 基础部分的顺序:基本语法,类相关的语法,内部类的语法,继承相关的语法,异常的语法,线程的语...
    子非鱼_t_阅读 31,605评论 18 399
  • 今天的便当是我期待已久的米饭三明治~配菜是黑椒蔬菜小炒和果蔬一夜渍~ 米饭三明治里面其实想放什么都可以,甚至今天的...
    森酱森酱阅读 485评论 0 0