什么是 struct NIL { typedef NIL Head; }?

Question

我正在阅读有关模板元编程的信息。我不明白这些行是什么意思；以下代码涉及对链表进行元编程。

struct NIL {
typedef NIL Head;
typedef NIL Tail;
};

template <typename H, typename T=NIL> struct Lst {
    typedef H Head;
    typedef T Tail;
};

template <int N> struct Int{ static const int result = N; };
typedef Lst< Int<1>, Lst< Int<2>, Lst< Int<3> > > > OneTwoThree;

以上内容来自https://monoinfinito.wordpress.com/series/introduction-to-c-template-metaprogramming/。 我将非常感谢任何关于拥有 struct NIL 意味着什么的指导，它具有 typedef NIL Head 和 typedef NIL Tail。 Nil 是一种类型，当然，但是如果我有 typedef NIL Head，例如，这是否意味着我在每个 Head 中都有另一个递归 Head 和 Tail？

Answer 1

不，typedef NIL Head; 并不意味着您在每个NIL 中都有一个 NIL。

这只是意味着NIL::Head 是NIL 的另一个名称。 NIL::Tail 同上。

这确实意味着您可以递归地编写类型，例如NIL::Head::Tail::Tail::Tail::Head::Head 也是NIL 的名称。但是这里没有实际的递归类型。

Answer 2

NIL 只是另一个名字而已。

这不是NULL，因为那是被占用的。

在这里，我们正在创建一个类似 LISP 的“头”和“尾”链表。要表示列表的结尾，请放置 NIL。

NIL 满足列表的布局，但一个头部和尾部都是NIL。我自己很想写：

struct NIL;

template <typename H, typename T=NIL> struct Lst {
  typedef H Head;
  typedef T Tail;
};

结构 NIL:Lst{};

让NIL作为空列表的名字更清晰。

通过使NIL 具有头部和尾部，一些模板元编程变得更容易（而另一些变得更难）。它们是同一类型的事实确实意味着在某种意义上NIL 列表的长度是无限的。但在另一种意义上，它的长度为零，因为我们将长度定义为到达NIL 之前的距离。

typedefs 不在类型“内”，它们像数据成员一样在内部定义。它们更像是指针而不是成员。在非模板元编程中：

struct node {
  node* head, *tail;
};
struct NIL:node{
  NIL() : node{this, this} {}
};