带有方法参数的元编程

Question

我正在写一个pair 包装器。就这个问题而言，它可以简化为：

using namespace std;

template <class T1, class T2>
class myPair {
    pair<T1, T2> member;
public:
    myPair() = default;
    myPair(T1 x, T2 y) : member(make_pair(x, y)) {}
};

我希望能够将myPair 视为大小为2 的可索引容器。为此，我显然需要为myPair 编写索引运算符。我想做这样的事情，但是我的返回类型将取决于方法参数，并且我不能在元编程中使用方法参数。

auto myPair::operator[](int index) {
    static_assert(index >= 0 && index < 2, "Index out of range");

    return get<index>(*this);
}

显然，我可以像pair 一样通过提供get 函数来解决这个问题，但我希望能够使用索引运算符语法。有什么方法可以专门化函数模板或使用方法参数对模板的返回类型进行元编程？

Answer 1

几乎是可能的。整数文字不能直接用作常量表达式，但它可以包装在一个中，例如模板实例化。

template <int> struct idx_ {};

template <char... C>
auto operator ""_i () {
    return idx_<(C - '0')...>{};
}

template <class T1, class T2>
class myPair {
    std::pair<T1, T2> member;
public:
    myPair() = default;
    myPair(T1 x, T2 y) : member(std::make_pair(x, y)) {}

    T1 &operator [] (idx_<0>) {
        return member.first;
    }

    T2 &operator [] (idx_<1>) {
        return member.second;
    }
};

int main() {
    myPair<int, std::string> mp(42, "Hi");
    std::cout << mp[0_i] << ", " << mp[1_i] << '\n';
}

输出：

42, Hi

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Answer 2

不，这是不可能的。成员函数 operator[] 接受非 constexpr 对象，因此几乎不可能进行编译时类型检测。

这也将使static_assert 无法编译，原因相同。

Answer 3

您可以使用std::intergral_constant

template <std::size_t N>
const auto& operator[](std::integral_constant<std::size_t, N>) const {
    static_assert(N < 2, "Index out of range");

    return std::get<N>(member);
}

template <std::size_t N>
auto& operator[](std::integral_constant<std::size_t, N>) {
    static_assert(N < 2, "Index out of range");

    return std::get<N>(member);
}

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