创建一个包含 N 个零的 index_sequence答案

【问题标题】：Creating an index_sequence of N zeros创建一个包含 N 个零的 index_sequence
【发布时间】：2018-09-06 23:17:00
【问题描述】：

我一直在尝试编写 zero_sequence 类型，它要么创建指定数量的零的 index_sequence，要么使用现有的 index_sequence 生成一个具有相同数量值但全为零的新值。我很困惑为什么会这样：

template<typename> struct zero_sequence;
template<size_t...I> 
struct zero_sequence<index_sequence<I...>> : index_sequence<(I*0u)...>{};

int main( int argc, char *argv[] ) {

  using A  = index_sequence<0,1,2,3,4>;
  using B  = make_index_sequence<5>;
  using A0 = zero_sequence<A>;
  using B0 = zero_sequence<B>;

  A a;  B b; 

  cout <<< std::is_same<A,B>::value << endl; // is false

  A0 a0; 
  B0 b0;  // < error implicit instantiation of undefined template
  return 0;
}

我不明白为什么这两种情况不同（在 Mac Clang llvm 9.0.0 上）。

如果与解释此行为有关，我将在 C++11 中使用 index_sequence 和 make_index_sequence 的以下实现 I think I got it from here：

template<typename Integer, Integer... I>
struct integer_sequence {
  using type = integer_sequence;
  using value_type = Integer;
  static constexpr size_t size() noexcept { return sizeof...(I); }
};

template<size_t... Ints> using index_sequence = integer_sequence<size_t, Ints...>;

template <typename,typename> struct _merge_and_renumber;

template <size_t... I1, size_t... I2>
struct _merge_and_renumber<index_sequence<I1...>,index_sequence<I2...>> 
  : index_sequence<I1..., (sizeof...(I1)+I2)...> {};

template <size_t N>
struct make_index_sequence
  : _merge_and_renumber<typename make_index_sequence<N/2>::type,
                        typename make_index_sequence<N - N/2>::type> {};

template<> struct make_index_sequence<0> : index_sequence<> {};
template<> struct make_index_sequence<1> : index_sequence<0> {};

【问题讨论】：

我得到的唯一错误是cout之后的<<<? （gcc 7.2 和 clang 4.0 都适合我）
其实等一下，C++14里加了integer_sequence，你真的用的是C++11吗？
现场示例：gcc-5.2 和 clang 3.5
this one looks right
对，但它们仍然是不同的类型。模板类型匹配不像函数重载解析那样起作用，它必须是完全匹配的。

标签： c++ c++11 variadic-templates template-meta-programming template-specialization

【解决方案1】：

我建议zero_sequence 完全不同：不是struct，而是基于decltype()、std::declval() 和仅声明的辅助函数的using（遵循std::declval() 示例。

我的意思是……如果你定义了以下辅助函数

template <std::size_t ... Is>
constexpr auto zeHelper (index_sequence<Is...> const &)
   -> decltype( index_sequence<(Is,0u)...>{} );

zero_sequence可以定义为

template <typename T>
using zero_sequence = decltype(zeHelper(std::declval<T>()));

您可以同时声明a0 和b0

A0 a0; 
B0 b0; // now works

编译也没有问题

static_assert( std::is_same<A0, B0>::value, "!" );

我很困惑为什么会发生这种情况 [...] 我不明白为什么这两种情况不同

zero_sequence 模板结构特化的问题

template<size_t...I> 
struct zero_sequence<index_sequence<I...>> : index_sequence<(I*0u)...>{};

是不是也有通用版（未实现，但有）

template<typename> struct zero_sequence;

因此，当您使用index_sequence 作为zero_sequence 的模板参数时，实现的特化匹配并被选中。

但是当您使用从index_sequence 继承的make_index_sequence 并且可以转换为index_sequence 但不完全是index_sequence 时，专业化与通用（未实现）版本不匹配的zero_sequence 被选中。

通过一个函数，我建议的zeHelper() 或类似的东西，可以避免这个问题，因为make_index_sequence 可以转换为index_sequence。

【讨论】：