将元组类型转换为另一种元组类型

Question

假设我有一个元组类型std::tuple<x,y,z>，或者可能是std::tuple<a,b>。我想要一种通用的方法来转换我的元组中的类型，例如“功能化”得到

std::tuple<std::function<void(x)>,
           std::function<void(y)>,
           std::function<void(z)>>

或者也许可以为 shared_pointers 获取存储空间，例如

std::tuple<std::shared_pointer<a>,
           std::shared_pointer<b>>

如何使用 C++17 实现这一点？ C++20 的答案很有趣，但不适用于我目前的情况。

动机： 我有一个类将由任意且不一定唯一的类型列表参数化，并且希望列表中的每种类型都有一个 std::function 成员。

Answer 1

模板专业化可能是最简单的方法。

template <typename T>
struct functionize;

template <typename... Ts>
struct functionize<std::tuple<Ts...>> {
    using type = std::tuple<std::function<void(Ts)>...>;
}

using MyTuple = std::tuple<int, double, char>;
using MyTupleFunctionized = typename functionize<MyTuple>::type;

为了使其更通用，您可以接受模板模板参数以应用于包。

template <typename Tuple, template <typename> typename Component>
struct transform_tuple;

template <typename... Ts, template <typename> typename Component>
struct transform_tuple<std::tuple<Ts...>, Component> {
    using type = std::tuple<Component<Ts>...>;
}

using MyTuple = std::tuple<int, double, char>;
using MyTransformedTuple = typename transform_tuple<MyTuple, std::shared_ptr>::type;

更通用的解决方案最适合c++17 或更高版本。在此之前，它只会匹配具有恰好 1 个参数的模板。在c++17 之后，它还可以匹配std::vector 之类的东西，它有两个模板参数，而第二个模板参数有一个默认参数。

编辑：
正如 @Jarod42 和 @Caleth 在 cmets 中所指出的，我们可以在这方面进行更多改进。

template <typename Tuple, template <typename...> typename Component>
struct transform_tuple;

模板模板参数的参数包允许我们从c++11 传入类似std::vector 的内容并转发。如果我们想要传递混合类型和非类型参数的东西，比如std::array，那只会留下问题。

我们可以通过使用模板别名来部分解决这个问题。

template <typename T>
using FixedArray10 = std::array<T, 10>;

using MyTransformedTuple = typename transform_tuple<MyTuple, FixedArray10>::type;