枚举值的组合爆炸（729 个组合...）

Question

我面临一个问题，我必须生成大量代码，所有代码都非常相似，我想知道是否有任何方法可以模板化。

假设我有这种类型的结构

template <typename ...NodeKindTs>
struct Element{
std::tuple<NodeKindTs...> nodes;
}

我有一个整数向量，它将一个节点与另一个节点相关联，还有一个枚举向量，它表示每个节点是哪种类型。种类可以是 A、B 或 C。

enum class Kind {A,B,C};
std::vector<int> relationShip;
std::vector<Kind> kind;

例如，如果我有

relationShip = {1,2,-1};
kind = {A,B,A}

表示第一个节点属于 A 类，并且与属于 B 类的第二个节点相关。你明白了。

现在，我必须创建元素并将它们插入到向量中，具体取决于每个节点和关系的 NodeKind。此元素由多达 6 个 NodeKinds 模板化。为了解决这个问题，我需要一个巨大的 if 来检查每个节点的 Kind 然后调用 Element ctor。

对于 2 NodeKinds 的情况，这意味着做类似的事情

if (node1.type == A && node2.type == A) {
auto &simNode1 = containerOfAs(node1.id);
auto &smiNode2 = containerOfAs(node2.id);
insertElement(elementFactory(simNode1, simNode2));
}
if (node1.type == A && node2.type == C) 
{
auto &simNode1 = containerOfAs(node1.id);
auto &smiNode2 = containerOfCs(node2.id);
insertElement(elementFactory(simNode1, simNode2));
}
if (node1.type == B && node2.type == C) 
{
auto &simNode1 = containerOfBs(node1.id);
auto &smiNode2 = containerOfCs(node2.id);
insertElement(elementFactory(simNode1, simNode2));
}
...

inserElement 是我创建的一个元函数，如果适合从容器列表中插入元素，它会将元素插入容器中。

对于这 2 种情况，这最多需要 9 个 if。对于第 3 种情况，它需要 27 个 ifs，而对于第 6 种情况，它需要 729 个 ifs。我真的不想对它们进行编码。

知道如何解决这个问题吗？

谢谢！

Answer 1

使用std::variant，您可能会得到类似的结果：

std::variant<std::reference_wrapper<NodeA>,
             std::reference_wrapper<NodeB>,
             std::reference_wrapper<NodeC>> getNodeAsVariant(Kind kind, int id)
{
    switch (kind) {
        case Kind::A: return containerOfAs(id);
        case Kind::B: return containerOfBs(id);
        case Kind::C: return containerOfCs(id);
    }
    throw std::runtime_error("Invalid kind");
}

然后

auto v1 = getNodeAsVariant(node1.type, node1.id);
auto v2 = getNodeAsVariant(node2.type, node2.id);
auto v3 = getNodeAsVariant(node3.type, node3.id);
auto v4 = getNodeAsVariant(node4.type, node4.id);
auto v5 = getNodeAsVariant(node5.type, node5.id);
auto v6 = getNodeAsVariant(node6.type, node6.id);

// r1, .., r6 would be the correct reference_wrapper<T>
std::visit([](auto r1, auto r2, auto r3, auto r4, auto r5, auto r6) {
         insertElement(elementFactory(r1/*.get()*/, r2, r3, r4, r5, r6));
    }, v1, v2, v3, v4, v5, v6);

所以std::visit 将为您生成 729 重载。

Answer 2

也许这样的东西可以作为一个起点（我可能误解了这个问题，可能有办法让它更短）：

#include <iostream>

enum class Kind { A, B, C };

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Kind k) {
    switch (k) {
        case Kind::A: return os << "A";
        case Kind::B: return os << "B";
        case Kind::C: return os << "C";
    }
    return os << "Unknown";
}


template<typename F>
void dispatch(Kind k, F f) {
    switch (k) {
        case Kind::A: f.template call<Kind::A>(); return;
        case Kind::B: f.template call<Kind::B>(); return;
        case Kind::C: f.template call<Kind::C>(); return;
    }
    abort();
}

template<Kind k1>
struct handle2 {
    template<Kind k2>
    void call() {
        std::cout << "k1=" << k1 << " k2=" << k2 << "\n";
        // Do your thing with k1 and k2 here
    }
};

struct handle1 {
    Kind k2;
    template<Kind k1>
    void call() {
        dispatch(k2, handle2<k1>{});
    }
};

void handle(Kind k1, Kind k2) {
    dispatch(k1, handle1{k2});
}

int main() {
    handle(Kind::C, Kind::B);
}