【问题标题】:How can I call a function of all variadically inherited classes?如何调用所有可变继承类的函数?
【发布时间】:2019-06-20 21:18:01
【问题描述】:

我会感谢任何模板专家在这方面提供一些帮助。我将 CRTP 用于 mixin 类,并希望能够将参数传递给派生类的函数,并让它调用所有 mixin 的继承函数并转发适当数量的参数。例如:

template<Host> struct Mixin1 { void Initialize(int, double); };
template<Host> struct Mixin2 { void Initialize(); };
template<Host> struct Mixin3 { void Initialize(double); };

template <template<class> class... Components>
struct Entity : public Components<Entity<Components...>>...
{
    template<template<class> class ...Types, template<template<typename>typename...> class T, class... Args>
    void Initialize(const T<Types...>&, Args&&... args) {
      (Types<Entity<Types>>::Initialize(forward<Types>(args)),...);
    }
}

并像这样使用:

entity.Initialize(42,42.0,42.0);

是否可以向每个参数传递适当数量的参数?上面的代码当然不起作用,但我的想法是尝试使用每个参数的类型(即Variad&lt;int, double&gt; v1; Variad&lt;&gt; v2; Variad&lt;double&gt; v3;)实例化一个空模板的方法,并将包含所有这些参数的变量与参数一起传递给函数但我似乎无法弄清楚如何正确拆分参数。

【问题讨论】:

  • 只是为了确定...给定Entity&lt;Mixin1, Mixin2, Mixin3&gt; entity;,从entity.Initialize(1, 2.0, 3.0); 调用你想要从Mixin1 调用Initialize(1, 2.0),从Mixin2Initialize() 调用Initialize()来自Mixin3?
  • 应该可以想出一些混乱的 TMP 解决方案来解决这个问题,但是一旦有人使 mixin 类的 Initialize 方法之一重载或模板,它就会中断。相反,您应该让Entity::Initialize 获取参数的元组 列表,将每个元组中的参数转发到相应的mixin 的Initialize 方法。
  • 是的@max66,这是预期的行为。
  • @Brian 一个凌乱的 TMP 解决方案实际上对我来说没问题,可以安全地假设该函数将被模板化或重载。主要需要使用完美转发、不复制的功能。如果我没记错的话,使用元组至少需要复制一次吗?
  • 顺便说一句,我认为 TMP 解决方案无论如何都会创建元组(对于元组,您可能有 tuple&lt;T&amp;, U&amp;&amp;&gt; 以避免额外的复制)。

标签: c++ variadic-templates multiple-inheritance variadic-functions fold


【解决方案1】:

是否可以向每个参数传递适当数量的参数?

据我所知,不是以简单的方式。

当然有可能,计算每个方法的参数并使用递归(也是递归可变参数 lambda)和 SFINAE。

我开发以下示例只是因为我喜欢模板元编程;但我是第一个说这是一场疯狂的噩梦。

#include <utility>
#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename R, typename T, typename ... As>
constexpr std::size_t numArgs (R(T::*)(As...))
 { return sizeof...(As); }

template <typename>
struct Mixin1
 {
   void Initialize (int i, double d)
    { std::cout << "I1: " << i << ", " << d << std::endl; }
 };

template <typename>
struct Mixin2
 {
   void Initialize ()
    { std::cout << "I2:" << std::endl; }
 };

template <typename>
struct Mixin3
 {
   void Initialize (double d)
    { std::cout << "I3: " << d << std::endl; }
 };

template <template <typename> class ... Cs>
struct Entity : public Cs<Entity<Cs...>>...
 {
   template <std::size_t Pos, typename ... Ts,
             typename F, std::size_t I0, std::size_t ... Is,
             typename ... As>
   std::enable_if_t<(Pos == I0)>
      Ih2 (F const & f, std::index_sequence<I0, Is...> const &,
           As && ... as)
    { 
      f(); // exec an Initialize();

      Ih1<Ts...>(std::index_sequence<Is...>{}, std::forward<As>(as)...);
    }

   template <std::size_t Pos, typename ... Ts,
             typename F, std::size_t I0, std::size_t ... Is,
             typename A0, typename ... As>
   std::enable_if_t<(Pos < I0)>
      Ih2 (F const & f, std::index_sequence<I0, Is...> const & is,
           A0 && a0, As && ... as)
    { Ih2<Pos+1u, Ts...>
       ([&a0, &f](auto && ... as2) { f(std::forward<A0>(a0),
                                     std::forward<decltype(as2)>(as2)...); },
        is, std::forward<As>(as)...); }

   template <int = 0>
   void Ih1 (std::index_sequence<> const &)
    { }

   template <typename T0, typename ... Ts,
             std::size_t ... Is, typename ... As>
   void Ih1 (std::index_sequence<Is...> const & is, As && ... as)
    { Ih2<0u, Ts...>
       ([this](auto && ... as2)
           { T0::Initialize(std::forward<decltype(as2)>(as2)...); },
        is, std::forward<As>(as)...); }

   template <typename ... As>
   void Initialize (As && ... args)
    { Ih1<Cs<Entity<Cs...>>...>
       (std::index_sequence<numArgs(&Cs<Entity<Cs...>>::Initialize)...>{},
        std::forward<As>(args)...); }
 };

int main ()
 {
   Entity<Mixin1, Mixin2, Mixin3> entity;

   entity.Initialize(1, 2.0, 3.0);
 }

正如评论中所说,此解决方案在单个 Components 中的 Initialize() 重载或模板的情况下不起作用。

【讨论】:

  • 他做到了!我几乎想知道是否有一种更简洁的方式来使用折叠表达式?我会继续玩它,看看我是否找不到方法。谢谢!幸运的是,这只是一个个人项目,所以没有人会看到它
  • 顺便说一句,它在 IH1 lambda 中的 auto 之后缺少 &&
  • @GarinStrader - “它在 IH1 lambda 中的 auto 后缺少 &&” - 哦!你是对的;更正;谢谢。而且 g++ 和 clang++ 都没有表示这一点。
  • 只是好奇(所以我不会花太多时间旋转我的轮子),似乎不可能让构造函数工作?
  • 实际上,事实证明我不需要它,但我仍然很好奇它是否可能。很确定不是,没有办法使用这个结构调用初始化列表中的每个构造函数
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