带有可变参数模板的类 MPL 向量：插入答案

【问题标题】：MPL-like vector with variadic templates: Insertion带有可变参数模板的类 MPL 向量：插入
【发布时间】：2012-03-06 12:46:20
【问题描述】：

我想知道如何使用可变参数模板编写Boost MPL-like vector_c。我已经写了下面的sn-p代码：

template <std::size_t element, std::size_t ... E>
struct vector
{
    typedef vector<E ...> next;

    static constexpr std::size_t size()
    {
        return sizeof... (E);
    }

    static constexpr std::size_t value()
    {
        return element;
    }
};

template <std::size_t element>
struct vector<element>
{
    // no need to define 'next' here

    static constexpr std::size_t size()
    {
        return 1;
    }

    static constexpr std::size_t value()
    {
        return element;
    }
};

您可能会注意到vector 中必须至少包含一个元素，但这对我来说并不是真正的限制。通过上面的定义，很容易编写“函数”来访问给定索引的元素：

template <std::size_t index, typename T>
struct get
{
    typedef typename get<index - 1, typename T::next>::type type;
};

template <typename T>
struct get<0, T>
{
    typedef T type;
};

例如，get<1, vector<1, 2, 3>> 返回正确的结果2。现在我的问题是：如何实现插入函数？我不使用 MPL 的原因是当我尝试它的 insert<> 时，它没有返回 vector_c。特别是，应该像这样应用插入：

insert<vector<1, 3, 4>, 1, 2>::type
//     ^                ^  ^
//     type            at  element

其中必须产生vector<1, 2, 3, 4>。这可能吗？

【问题讨论】：

标签： c++ boost c++11 variadic-templates boost-mpl

【解决方案1】：

就 Haskell 而言，

insert list 0 element = element : list
insert list at element = (head list) : insert (tail list) (at-1) element

并将其转换为 C++ 模板：

// insert list at element =
template <typename List, size_t at, size_t element>
struct Insert
{
    typedef typename
        // insert (tail list) (at-1) element
        Insert<typename List::next, at-1, element>::type::
        // (head list) : …
        template push_front<List::value()>::type
    type;
};

// insert list 0 element = 
template <typename List, size_t element>
struct Insert<List, 0, element>
{
    // element : list
    typedef typename List::template push_front<element>::type type;
};

请注意，您需要在vector 中定义原语push_front：

template <std::size_t element, std::size_t ... E>
struct vector<element, E...>
{
    template <size_t x>
    struct push_front
    {
        typedef vector<x, element, E...> type;
    };
};

【讨论】：

不错的解决方案 - 它有助于深入了解 MPL 可以用可变参数模板重写/替换有多大。
与此同时，我也得出结论，我必须编写一个push_front 函数 - 但是，我没有意识到它必须在向量本身内！我觉得在vector类之外写push_front是不可能的吧？
@cschwan：你当然可以（例如：ideone.com/3F4UQ）。我只是懒得这么做。
感谢您的链接。当我试图在课堂之外写push_front 时，我遇到了“不完整类型的无效使用”错误。在寻找解决方案时，我找到了stackoverflow.com/questions/652155/…，其中该解决方案建议将其放入类中。这仅作为也尝试这样做的人的参考。

【解决方案2】：

如果您希望 MPL 在插入后返回 vector_c，则必须将其转换为 vector_c 并使用 as_vector。

您在这里处理的是半功能语言，因此如果您想插入，您需要从旧的和索引/位置重建一个新的 vector_c。 MPL 所做的，因为这样的重构是非常乏味的，它返回一个充当向量的类型（也就是遵循静态序列概念）并且有一个重载 get，它知道当需要位置 N 时，检查插入值以查看返回什么。

【讨论】：

感谢您的解释 - 我在哪里可以找到 as_vector？