C++ 将同构包装类型的元组转换为原始类型的元组

Question

我想调用std::apply() 到一个函数；但是，我无法这样做，因为我使用的 std::tuple 目前已包装。例如：

#include <tuple>

template <class T>
struct wrapped
{
    wrapped(T t) : t(t) {}

    T t;
};

template <class T, class ... Args>
struct delay_call
{
    T(*callback)(Args...);
    std::tuple<Args...> params;

    delay_call(T(*callback)(Args...), Args ... params) :
        callback(callback), params(params...)
    {}

    T call()
    {
        return std::apply(callback, params);
    }
};

template <class T, class ... Args>
struct delay_call_with_wrap
{
    T(*callback)(Args...);
    std::tuple<wrapped<Args>...> w_params;

    delay_call_with_wrap(T(*callback)(Args...), wrapped<Args> ... w_params) :
        callback(callback), w_params(w_params...)
    {}

    T call()
    {
        std::tuple<Args...> params; // = w_params.t
        return std::apply(callback, actual_params);
    }
};

float saxpy(float a, float x, float y)
{
    return a * x + y;
}

int main()
{
    float a = 1, x = 2, y = 3;
    delay_call delay_saxpy(saxpy, a, x, y);

    wrapped w_a = 1.f, w_x = 2.f, w_y = 3.f;
    delay_call_with_wrap w_delay_saxpy(saxpy, w_a, w_x, w_y);

    float result = delay_saxpy.call();

    float w_result = w_delay_saxpy.call();
}

delay_call 结构按预期工作；但是，我不确定如何提取每个元组元素的实际值并将其交给std::apply() 执行。

简而言之，对于delay_call_with_wrap::call，我如何将std::tuple<wrapped<Args>...> 转换为std::tuple<Args...>？

Answer 1

我会完全避免std::apply，并通过使用std::index_sequence 解包元组直接调用callback：

template <std::size_t ...I> T call_low(std::index_sequence<I...>)
{
    return callback(std::get<I>(w_params).t...);
}

T call()
{
    return call_low(std::make_index_sequence<sizeof...(Args)>{});
}

Answer 2

简而言之，对于delay_call_with_wrap::call，我如何将std::tuple<wrapped<Args>...> 转换为std::tuple<Args...>？

在我看来，最好避免使用旧的std::make_index_sequence/std::index_sequence 方式std::apply()（请参阅 HolyBlackCat 答案）。

但是，如果你真的想使用std::apply()，你可以第一次调用它来解包元组（得到一个解包值的元组），然后像往常一样调用。

我的意思是

T call ()
 {
   auto actual_params = std::apply([](auto ... wt){ return std::make_tuple(wt.t...); },
      w_params);
   return std::apply(callback, actual_params);
}

或者，在一次调用中，直接

T call()
 {
   return std::apply(callback,
             std::apply([](auto ... wt){ return std::make_tuple(wt.t...); },
                w_params));
 }

这个解决方案是合理的，恕我直言，如果w_param 成员是恒定的，那么您可以一次性计算actual_params 并使其成为static

Answer 3

可能不是在实践中使用的最佳解决方案，但这里有一个使用可变模板化的 lambda 来避免 index_sequence：

template <class T, class ... Args>
struct delay_call_with_wrap
{
    T(*callback)(Args...);
    std::tuple<wrapped<Args>...> w_params;

    delay_call_with_wrap(T(*callback)(Args...), wrapped<Args> ... w_params) :
        callback(callback), w_params(w_params...)
    {}

    T call()
    {
        auto helper = [this] <class ... Args_> (wrapped<Args_>... args)
        {
            return callback(args.t...);
        };
        return std::apply(helper, w_params);
    }
};

Demo

这个想法是只提供一个与std::apply 在这里产生的参数相匹配的函数——它需要采用wrapped<Args>...。从那里开始，在提取包装值的同时扩展包是微不足道的。

我们使用 lambda 是因为 std::apply 想要一个 Callable，所以我们不能只使用另一个成员函数。好吧，我想我们可以用overload operator() 换delay_call_with_wrap。这会有点令人困惑，但至少不限于 C++2a（和 missing compiler support），如模板化 lambda。