使用强类型枚举的模板参数推导答案

【问题标题】：template argument deduction with strongly-typed enumerations使用强类型枚举的模板参数推导
【发布时间】：2012-03-13 02:56:11
【问题描述】：

如果我有一个普通（弱）枚举，我可以将其枚举值用作非类型模板参数，如下所示：

enum { Cat, Dog, Horse };

template <int Val, typename T> bool magic(T &t)
{
    return magical_traits<Val>::invoke(t);
}

并将其称为：magic<Cat>(t)

据我所知，如果我有一个强类型枚举并且不想对枚举类型进行硬编码，我最终会得到：

enum class Animal { Cat, Dog, Horse };

template <typename EnumClass, EnumClass EnumVal, typename T> bool magic(T &t)
{
    return magical_traits<EnumVal>::invoke(t);
}

现在我必须写：magic<Animal, Animal::Cat>(t)，这似乎是多余的。

有什么办法可以避免同时输入枚举类和值，缺少

#define MAGIC(E, T) (magic<decltype(E), E>(T));

【问题讨论】：

为什么不template <EnumClass EnumVal, typename T> bool magic(T &t)？你打算将其他类型的枚举传递给这个函数吗？我不认为你是，因为magical_traits<> 本身只接受一个参数，这没有意义。
嗯，我过度简化了这个例子：是的，这个想法是处理多个枚举类而不重复。很遗憾，因为如果我将 value 作为函数参数传递，它可以很好地推断枚举类，但如果它是模板参数则不能。
事实上，这正是enum classes 的意义所在，每个类型都不同，并且与int 之类的东西特别不同。
真；很遗憾，对于与此处的类型参数相同的非类型参数，推导不起作用。我可以从单个指向成员的参数中推断出包含的类和成员类型，但是对于强类型的枚举参数，没有办法做到这一点。
为什么不只是template <Animal a,typename T> bool magic(T &t)？

标签： c++ templates c++17 strong-typing template-argument-deduction

【解决方案1】：

如果你可以使用 C++17，你可以这样做

#include <type_traits>

enum class Animal { Cat, Dog, Horse };

template <typename EnumClass, EnumClass EnumVal> 
void magic_impl()
{
    static_assert(std::is_same_v<EnumClass, Animal>);
    static_assert(EnumVal == Animal::Cat);
}

template <auto EnumVal>
void magic()
{
    magic_impl<decltype(EnumVal), EnumVal>();
}

int main()
{
    magic<Animal::Cat>();
}

演示： http://coliru.stacked-crooked.com/a/9ac5095e8434c9da

【讨论】：

从第一次提出问题到现在只用了 5 年！
@Useless 哈哈，它出现在问题列表中是因为其他人发布了答案，而我没有查看问题日期；D，但我想有些人可能会觉得它有帮助。跨度>
@Sopel: 很有帮助，我之前都没见过template <auto X> 语法！

【解决方案2】：

对不起，我必须告诉你

不可能

获取宏，将其放入一个可怕的命名标头中，并保护它免受您同事的清理脚本的影响。希望最好的。

【讨论】：

是时候做一些宏包装器了……或者，只要我知道不只是我一个人，我可以忍受一点重复。
注意以供将来参考：这个答案对于 C++11 是正确的（这是我问的，以及标记的内容）。我将勾选移至当前接受的答案，因为这是个好消息，而我之前并不知道。

【解决方案3】：

如果您只对enum 的值而不是其类型感兴趣，您应该能够使用constexpr 函数将值转换为整数，避免重复类型名称。

enum class Animal { Cat, Dog, Horse };

template <typename T> constexpr int val(T t)
{
    return static_cast<int>(t);
}

template <int Val, typename T> bool magic(T &t)
{
    return magical_traits<Val>::invoke(t);
}

magic<val(Animal::Cat)>(t);

但是，正如其他人已经指出的那样，如果你想让它也依赖于类型，它就行不通了。

【讨论】：

【解决方案4】：

这个问题有一个accepted answer（已投票）。

在重构自己的代码时，我想出了一个更完整的解决方案：

第 1 步：使用我正在编写的代码：

template<typename V, typename EnumClass, EnumClass Discriminator>
class strong_type final // type-safe wrapper for input parameters
{
    V value;
public:
    constexpr explicit strong_type(V x): value{x} {}
    constexpr auto get() const { return value; }
};

第二步：客户端代码：

enum class color { red, green, blue, alpha };

// the part OP was asking about:
template<color C>
using color_channel = strong_type<std::uint8_t, color, C>;

using red = color_channel<color::red>; // single argument here
using green = color_channel<color::green>;
using blue = color_channel<color::blue>;
using alpha = color_channel<color::alpha>;

【讨论】：