简单的类似 MPL 的类型映射模板答案

【问题标题】：Simple MPL-like type map template简单的类似 MPL 的类型映射模板
【发布时间】：2014-02-27 06:36:01
【问题描述】：

我正在尝试找到一种优雅的方式来实现类似非常简单的boost::mpl 类型映射。
在我的上下文中，使用 MPL 或任何其他 boost 库不是一个选项。此外，我真正需要的唯一操作是初始化和查找。存储编译时值也很好（如果我使用基于boost 的解决方案，我可以使用boost::fusion::set 来做到这一点）。
我知道如何使用特征类做我想做的事，但我认为语法有点过于冗长，并且还有一些其他的小缺点，例如你不能在类声明中定义特征特化，而且，通常它不会整齐地放在一个地方。

这是我想要使用特征实现的目标：

// base class definitions
class Foo {};
class Bar {};
class Baz {};

// traits base
template<typename T>
struct MyTraits {};

// traits specializations
template<>
struct MyTraits<Foo> {
    static constexpr const char* name = "foo";
    typedef double type;
};
template<>
struct MyTraits<Bar> {
    static constexpr const char* name = "bar";
    typedef std::string type;
};

// generic worker function
template<typename T>
void doStuff(const T& arg) {
    std::cout << "got a " << MyTraits<T>::name << " - size: " << sizeof(typename MyTraits<T>::type) << std::endl;
}

int main(int, char*[]) {
    Foo foo;
    Bar bar;
    Baz baz;

    doStuff(foo);
    doStuff(bar);
    // this fails, as expected:
    //doStuff(baz);
}

这是我希望能够使用的语法：

typedef TMapTemplate<
    TMapEntry<Foo, double, "foo">,
    TMapEntry<Bar, string, "bar">
> tTraitsMap;

// generic worker function
template<typename T>
void doStuff(const T& arg) {
    std::cout << "got a " << at<tTraitsMap,T>::value<1>() << " - size: " << sizeof(at<tTraitsMap,T>::type<0>) << std::endl;
}

（这样的东西会很理想，但我会很高兴有一个简单的一对一类型映射，真的）

【问题讨论】：

如果你不能使用 Boost，你将如何使用fusion::set？
@TemplateRex: 我不会使用融合... @ 解决类型到值的问题（因为 mpl 没有提供）。进行了相应的编辑以澄清
只是好奇，为什么不能为此使用 Boost？假设您将使用bcp tool 从boost::mpl::map 中提取所有依赖项，这会构成库解决方案还是您自己的私有代码？
@TemplateRex：这个 issue 出现的项目有严格的库控制政策，boost 是禁区。我想如果需要，我可以按照您的建议提取相关代码，并且可以接受。在实践中，特质类可以很好地满足我们的需求，所以我的问题的实际方面到此结束。但是，我一直认为这种映射不会太难用新的 C++11 语言结构（如可变参数模板、元组等）来表达，所以这更像是一个风格练习题。

标签： c++ templates c++11 map boost-mpl

【解决方案1】：

所以，我最终修补了一些或多或少符合我想要的东西。它无论如何都不完美，但确实符合我想要的简单版本：

模板：

struct NotFound {};

template <typename TK, typename TV>
struct TMapEntry {
};

template <typename... TEntries>
struct TMap {
};

template <typename TK, typename TV, typename... TEntries>
struct TMap<TMapEntry<TK, TV>, TEntries...> {
    typedef TMap<TEntries...> tNext;
    template<typename T>
    struct HeadResolver {
        static constexpr bool match = is_same<TK, T>::value;
    };

    template<typename T>
    using at = typename conditional<HeadResolver<T>::match, TV, typename tNext::template at<T>>::type;
};

template<>
struct TMap<> {
    template<typename T>
    using at = NotFound;
};

用法：

class Foo {};
class Bar {};
class Baz {};

void test() {
    typedef TMap<> tEmptyMap;
    static_assert(is_same<tEmptyMap::at<Foo>, NotFound>::value, "found something in empty map");
    static_assert(is_same<tEmptyMap::at<int>, NotFound>::value, "found something in empty map");

    typedef TMap<
        TMapEntry<Foo, int>,
        TMapEntry<Bar, float>,
        TMapEntry<void, string>
    > tMap;
    static_assert(is_same<tMap::at<Foo>, int>::value, "map mismatch");
    static_assert(is_same<tMap::at<Bar>, float>::value, "map mismatch");
    static_assert(is_same<tMap::at<void>, string>::value, "map mismatch");
    static_assert(is_same<tMap::at<Baz>, NotFound>::value, "map mismatch");
}

这样做时我想到的几点：

它不检查或保证密钥的唯一性。
我可以完全删除 TMapEntry 模板，让每个“地图节点”处理 2 种头类型（键和值）。然后用法看起来像这样：typedef TMap<Foo, int, Bar, float, void, string> tMap;，看起来更灵活，但可能会隐藏错误。
可变参数模板和模板别名使这一过程非常流畅，只需 20 行左右的代码。

【讨论】：