模板元编程：（特征？）将指定的模板分解为类型 T<T2,T3 N,T4, ...>答案

【问题标题】：template metaprogramming: (trait for?) dissecting a specified template into types T<T2,T3 N,T4, ...>模板元编程：（特征？）将指定的模板分解为类型 T<T2,T3 N,T4, ...>
【发布时间】：2012-07-30 14:33:18
【问题描述】：

我试图从类型E = T<T2,T3> 中推断出底层模板类型T。例如，这可以使模板函数pair_maker(const E & a) 可以与几种类似类型的容器之一一起使用。粗略的元代码：

template <typename T>
auto pairmaker(const E & a) -> PairContents<E,std::string>::type {
    ContainerPairMaker<E,std::string>::type output;
    ... some code ...
    return output;
}

PairContents<E,std::string>

会将vector<int> 类型转换为vector<pair(int,std::string)> 或whatever<T1> 转换为whatever<pair(T1,std::string)>。

类型剖析的另一个类似示例是 std::array （或类似容器），我想找出 container 类型以创建一个新的类似数组。例如对于这些类型的函数（这是现在实际工作的代码）

template <typename T > 
auto make_some3(const T & a) 
           -> std::array<typename T::value_type,10*std::tuple_size<T>::value>{   
   return std::array<typename T::value_type,10*std::tuple_size<T>::value>{} ;
}

这很好用，但我想要的是自动显式使用“std::array”。

对于 std::array 有 tuple_size 特性有帮助，类似的东西可用于为任何第二个参数找到 type，但我还是想不出任何找到容器类型的方法。

总结一下：什么样的机器（如果有的话）可以用于这些情况。在何种程度上可以处理模板参数、模板-模板参数、任意数量的参数和未知类型的非模板参数的混合。

【问题讨论】：

问题是，如果您仅重新绑定第一个参数，标准容器将有一个不匹配的分配器，也就是PairContent<vector<int, allocator<int>>,float>::type 将是vector<pair<int,float>, allocator<int>>。
作为术语，T<T2, T3> T 不是类型。您正在寻找的是基础类模板T，其中T<T2, T3> 是一个特化（和一个类型）。因此你不能让extract<std::vector<int>>::type 成为std::vector。
Xeo，哦……这是个大问题。您为什么不将其带入您现在已删除的答案中？

标签： c++ templates c++11 metaprogramming

【解决方案1】：

这是一个想法：

 template <typename T, typename ...>
 struct tmpl_rebind
 {
     typedef T type;
 };

 template <template <typename ...> class Tmpl, typename ...T, typename ...Args>
 struct tmpl_rebind<Tmpl<T...>, Args...>
 {
     typedef Tmpl<Args...> type;
 };

用法：

typedef std::vector<int> IV;
typedef typename tmpl_rebind<IV, std::pair<double, std::string>>::type PV;

现在PV = std::vector<std::pair<double, std::string>>。

【讨论】：

我不知道指定的模板可以作为模板模板参数传递。
@JohanLundberg 他们不能——如果您将模板特化匹配为模式匹配，那么这里模板特化被解构为其主要模板和模板参数部分。看tmpl_rebind的主模板声明：第一个参数（typename T）实际上是模板类型参数，而不是模板模板参数。
@JohanLundberg：这不是我的答案，我只编辑了其中的一部分。 ;)
@JohanLundberg 这个答案没有那个问题。
Xeo，啊，是的，我只是打错了你的名字。 @Xeo，Kerrek，Luc，感谢您提供这些 cmets。好吧，在这种情况下，所有参数都是反弹的，所以那里没有旧的分配。我现在看到了。 typeid(PV) == typeid(PV2)

【解决方案2】：

这是我想出的一个自我答案，作为 Kerrek SB 答案的变体

可以创建一个从std::vector<int> 中提取std::vector 的特征，并通过特征将其公开为::type。是的，这个解决方案与 Kerrek 的解决方案几乎相同，但对我来说使用语法更美观，将模板参数放在 ::type 之后。

template <typename T, typename ...>
struct retemplate
{
    typedef T type;
};

template <template <typename ...> class Tmpl, typename ...T>
struct retemplate<Tmpl<T...>>
{
   template <typename ...AR>
   using type=Tmpl<AR...> ;
};

有了这个你实际上得到retemplate<T<A,B,C>>::type等于模板T

示例使用：

typedef std::vector<int> intvec; 
typedef retemplate<intvec>::type<double> doublevec;

或者暴露容器类型

typedef std::vector<int> intv;
template <typename ...T>
using vector_T= retemplate<intv>::type<T...> ;

请注意，在模板上下文中使用它时，template 后面需要一个额外的::，如下所示：（详细说明 Xeo 的评论）

template <typename T>
typename retemplate<T>::template type<double> containedDouble(T& a) {
   decltype(containedDouble(a)) out;
   for (auto &i : a)
      out.push_back(i);
   return out;
}

这样做是获取T1<T2> 类型的对象并将其内容复制到T1<double>。例如T1==std::vector 和T2==int。

【讨论】：

调用 snytax 在模板代码中变得有点丑陋，不过：typename retemplate<intv>::template type<T...>。
这很好。我还没有完全习惯新的usings :-)
@Xeo：为什么非要说template？那里没有从属名称，是吗 - intv 是一个实际类型。
@Kerrek：在模板中，你需要（显然用模板参数替换 intv，我失败了）。
@Xeo：是的，当然，如果你在依赖上下文中。干杯。不管怎样，谁不喜欢说很多::template来打动老板呢？

【解决方案3】：

我建议看一下A。 Alexandrescu 的书现代 C++ 设计。

如果我没记错的话，他解释了如何使用类型列表以类似列表的方式存储和访问任意类型。这些列表可用于在多种不同情况下提供类型信息。查看Loki 的实现，了解如何使用类型列表。

我不确定这是否有帮助，但也许您可以从 Loki 中使用的想法中学到一些东西，以解决或至少更好地了解您手头的具体问题。

【讨论】：