模板参数的 C++11“后期绑定”

Question

请不要把我的“后期绑定”弄错了，我不是指运行时通常的后期绑定，我指的是别的东西，找不到更好的词来形容它：

考虑我正在为一些值类型V 处理容器（或类似）数据结构Containor，需要将这些值与比较器进行比较，所以我的第一个模板看起来像这样

template<typename Val, typename Comp = std::less<Val>>
struct Containor{};

现在，我的Containor 结构在内部使用了另一个容器。要使用的容器也应该可以通过模板参数进行配置，假设默认值为std::set。所以我的下一个版本的Containor 看起来像这样：

template<typename Val, typename Comp = std::less<Val>, typename Cont = std::set<Val,Comp>>
struct Containor{};

这里是代码开始闻到恕我直言的地方。只要用户对内部容器的默认实现感到满意，一切都很好。但是，假设他想使用新的 google btree 集实现 btree::btree_set 而不是 std::set。然后他必须像这样实例化模板：

typedef Containor<int,std::less<int>,btree::btree_set<int,std::less<int>> MyContainor;
                                                     ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

我已经强调了我的问题所在的部分。客户代码必须使用正确的参数来实例化 btree_set。老实说，这很糟糕，因为Containor 类总是需要一组与其前两个模板参数完全相同的类型和比较器。客户可以 - 不小心 - 在此处插入其他类型！此外，客户有选择正确参数的负担。在这种情况下，这可能很容易，但如果内部容器必须是一组值类型和其他类型的对，那就很难了。那么客户端就更难获得正确的内部集合的类型参数了。

所以我想要的是客户端代码只提交原始模板，Containor 在内部用正确的参数实例化它，即类似的东西：

template<typename Val, typename Comp = std::less<Val>, typename Cont = std::set >
struct Containor{
    typedef Cont<Val,Comp> innerSet; 
//  ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ container instanciates the inner containor
};

typedef Containor<int,std::less<int>,btree::btree_set> MyContainor;
//                                   ^^^^^^^^^^^^^^^^
//                         client only hands in  raw template

当然，这不是有效的 C++！

所以我想到了解决这个问题的方法。我能想到的唯一解决方案是为我想要使用的所有数据结构编写“绑定器类”，如下所示：

struct btree_set_binder{

    template<typename V, typename C = std::less<V>>
    struct bind{
        typedef btree::btree_set<V,C> type;
    }
};

现在我可以用设置的活页夹定义我的Containor

template<typename Val, typename Comp = std::less<Val>, typename ContBinder = btree_set_binder >
struct Containor{
    typedef btree_set_binder::bind<Val,Comp>::type innerSet; 
//          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ works like a charm
};

现在，用户必须只提供所需的绑定器类，Containor 将使用正确的参数实例化它。所以这些 binder 类对我来说没问题，但是为所有容器编写 binder 类相当麻烦。那么有没有更好或更简单的方法来在 C++11 中“晚”绑定模板参数，即在另一个模板中，将原始模板作为参数检索。

Answer 1

也许可以制作自己的比较器特征。

// Comparator trait primary template

template <typename T> stuct MyComparator
{
    typedef typename T::key_compare type;
};

// Comparator trait non-standard usage example

template <typename U, typename V, int N>
struct MyComparator<WeirdContainer<U, V, N>>
{
    typedef std::greater<V> type;
};

template <typename T, typename Cont = std::set<T>>
struct MyAdaptor
{
    typedef typename MyComparator<Cont>::type comparator_type;
    typedef T value_type;

    // ...
};

我已将您的“容器”重命名为“MyAdaptor”，因为这种构造通常称为“适配器”类。

用法：

MyAdaptor<int> a;    // uses std::set<int> and std::less<int>

MyAdaptor<double, WeirdContainer<bool, double, 27>> b;

---

更新：根据讨论，您甚至可以完全删除外部类型参数：

template <typename Cont> struct MyBetterAdaptor
{
    typedef MyAdaptorTraits<Cont>::value_type value_type;
    typedef MyAdaptorTraits<Cont>::pred_type pred_type;

    // ...
};

这样使用：

MyBetterAdaptor<std::set<int>> c; // value type "int", predicate "std::less<int>"

编写MyAdaptorTraits 模板留作练习。

Answer 2

所以我想要的是一种客户端代码只提交原始代码的方式 模板和容器在内部用正确的实例化它 论据，

那么你需要的显然是一个模板模板参数：

// std::set has three template parameters, 
// we only want to expose two of them ...
template <typename V, typename C>
using set_with_defalloc = std::set<V,C>;

template<
    typename Val,
    typename Comp = std::less<Val>, 
    template <typename V, typename C> class Cont = set_with_defalloc>
struct Containor{
    typedef Cont<Val,Comp> innerSet; 
    // ...
};

Answer 3

您应该可以使用template template 参数来做到这一点，如：

template<typename Val, typename Comp = std::less<Val>, template <typename...> class ContBinder = std::set>
    struct Containor {
        typedef ContBinder<Val, Comp> innerSet;
        // ...
    };

注意：您需要可变参数typename...，因为std::set 采用三个模板参数（第三个是分配器），而其他容器可能没有。