C++ 中是否存在 std::conditional 的惰性等效项？答案

【问题标题】：Does there exist a lazy equivalent of std::conditional in C++?C++ 中是否存在 std::conditional 的惰性等效项？
【发布时间】：2020-07-05 21:57:20
【问题描述】：

在调用std::contional<bool, T1, T2> 时，T1 和 T2 类型都会在调用时立即实例化，无论 bool 的值如何，是否存在仅实例化相关类型的实现（或一些实现它的指针） .

例如以下代码是不可能使用 std::conditional 编写的。我们甚至不能在结构上使用 SFINAE（参见示例）。

struct Term {};

template <int N, typename T, typename ...Ts>
struct PairList
{
    static constexpr int i = N;
    using type = T;
    using tail = PairList<N + 1, Ts...>;
};

template <int N, typename T>
struct PairList<N, T>
{
    static constexpr int i = N;
    using type = T;
    using tail = Term;
};


template <int N, typename pairList>
struct get
{
    static constexpr auto good = (N == pairList::i);
    using T =  typename std::conditional<
                   good,
                   typename pairList::type,
                   typename get<N, typename pairList::tail>::T>::type;  // The second parameter might not be defined
};

【问题讨论】：

将conditional<A,B::type,C::type> 替换为conditional<A,B,C>::type。

标签： c++ stl c++17 template-meta-programming sfinae

【解决方案1】：

您可以使用if constexpr 懒惰地实例化模板，同时保持熟悉的代码结构：

// C++20: std::type_identity
template<typename T>
struct type_t {
    using type = T;
};

template <int N, typename pairList>
struct get
{
    static auto choose_type() {
        if constexpr (N == pairList::i) {
            return type_t<typename pairList::type>{};
        } else {
            return type_t<typename get<N, typename pairList::tail>::T>{};
        }
    }

    using T = typename decltype(choose_type())::type;
};

【讨论】：

【解决方案2】：

我通常使用模板特化来避免这类问题

// bool is false -> recursion
template <int N, typename pairList, bool = N == pairList::i>
struct get : public get<N, typename pairList::tail>
 { };

// bool is true -> stop recursion and type is selected
template <int N, typename pairList>
struct get<N, pairList, true>
 { using T = typename pairList::type; };

以下是完整的编译示例

#include <type_traits>

struct Term {};

template <int N, typename T, typename ...Ts>
struct PairList
{
    static constexpr int i = N;
    using type = T;
    using tail = PairList<N + 1, Ts...>;
};

template <int N, typename T>
struct PairList<N, T>
{
    static constexpr int i = N;
    using type = T;
    using tail = Term;
};

// bool is false -> recursion
template <int N, typename pairList, bool = N == pairList::i>
struct get : public get<N, typename pairList::tail>
 { };

// bool is true -> stop recursion and type is selected
template <int N, typename pairList>
struct get<N, pairList, true>
 { using T = typename pairList::type; };


int main ()
 {
   using T0 = PairList<0u, int, long, long long>;
   using T1 = get<1u, T0>::T;

   static_assert( std::is_same_v<T1, long>, "!" );
 }

【讨论】：