参数包扩展的编译时反转答案

【问题标题】：Compile-time reversal of parameter-pack expansion参数包扩展的编译时反转
【发布时间】：2017-11-15 18:25:25
【问题描述】：

在下面的类模板中，我想用 reverse-oder 中的参数包 vv 的值初始化成员数组 b！

template<typename T>
struct Test {
public:
    template<typename... B>
    explicit Test(B... vv) : b{vv...,} // how to initialize member b with pack expansion v... in reverse order
    {
    }
private:
    std::byte b[sizeof(T)];
};

我无法想象如何在表单中反转参数包扩展，它也可以在初始化列表中使用。

【问题讨论】：

std::reverse(std::begin(b), std::end(b)); 怎么样？
那是初始化后的runtime反转。
否则你必须和std::index_sequence一起玩

标签： c++ variadic-templates

【解决方案1】：

使用委托构造函数，您可以执行以下操作：

template<typename T>
struct Test {
    template <std::size_t...Is, typename... B>
    Test(std::index_sequence<Is...>, B&&... vv) :
        b{std::get<sizeof...(Is) - 1 - Is>(std::tie(vv...))...}
    {}

public:
    template<typename... B>
    explicit Test(B... vv) : Test(std::index_sequence_for<B...>{}, vv...) {}
private:
    std::byte b[sizeof(T)];
};

【讨论】：

【解决方案2】：

鉴于 b 是一个非静态数据成员，以下更紧凑的版本在优化后可能会等效（*）：

template<typename T>
struct Test {
public:
    template<typename... B>
    explicit Test(B... vv){ auto rb = std::rbegin(b); ((*rb++ = vv),...); }
private:
    char b[sizeof(T)];
};

(*) 除非 Jarod42 的解决方案在 constexpr...

编辑：看起来trunk clang 和 gcc 都非常聪明地将反转的 B 放在 Jarod42 的代码和我的代码中的数据部分 both 中！

【讨论】：

看起来比 Jarod42 解决方案简单一点，但取决于编译器优化。谢谢！
@wimlopaan，从技术上讲，这两种解决方案都依赖于编译器优化（因为 b 不是 constexpr）；实际上，据我所知，它们最终产生了相同的 asm ......也就是说，在这两种情况下都不会在运行时执行反转
@wimlopaan，事实上，std::tie 和 std::get 机制实际上可能会在假设的优化不佳的构建中变得更慢。唯一可以确定的方法是标记 Test ctor constexpr 并使用它来初始化 constexpr 对象或等效的东西......

【解决方案3】：

您使用index_sequence 以相反的顺序提取项目：

#include <array>
#include <iostream>
#include <utility>
#include <cstddef>

template<::std::size_t... VIndexes> constexpr auto
Make_ReversedArrayOfBytes_Impl
(
    ::std::index_sequence<VIndexes...>
,   ::std::array<::std::byte, sizeof...(VIndexes)> bytes
)
{
    return
    (
        ::std::array<::std::byte, sizeof...(VIndexes)>
        {
            bytes[sizeof...(VIndexes) - 1 - VIndexes]...
        }
    );
}

template<typename... TItems> constexpr auto
Make_ReversedArrayOfBytes(TItems... bytes)
{
    return
    (
        Make_ReversedArrayOfBytes_Impl
        (
            ::std::make_index_sequence<sizeof...(TItems)>()
        ,   ::std::array<::std::byte, sizeof...(TItems)>
            {
                static_cast<::std::byte>(bytes)...
            }
        )
    );
}

int main()
{
    constexpr const auto items{Make_ReversedArrayOfBytes(0, 1, 2, 3, 4)};
    for(auto const & item: items)
    {
        ::std::cout << static_cast<::std::size_t>(item) << ::std::endl;
    }
    return 0;
}

Run in online compiler

【讨论】：