获取可变参数模板类的第 N 个参数的最简单方法？答案

【问题标题】：Easiest way to get the N-th argument of a variadic templated class?获取可变参数模板类的第 N 个参数的最简单方法？
【发布时间】：2012-08-02 10:17:20
【问题描述】：

我想知道在编译时获取可变参数模板类的第 N 个参数的最简单和更常见的方法是什么（返回值必须是编译器的静态 const为了做一些优化）。这是我的模板类的形式：

template<unsigned int... T> MyClass
{
    // Compile-time function to get the N-th value of the variadic template ?
};

非常感谢。

编辑：由于 MyClass 将包含 200 多个函数，我无法对其进行专门化。但我可以专门化 MyClass 中的结构或函数。

编辑：从经过验证的答案得出的最终解决方案：

#include <iostream>

template<unsigned int... TN> class MyClass
{
    // Helper
    template<unsigned int index, unsigned int... remPack> struct getVal;
    template<unsigned int index, unsigned int In, unsigned int... remPack> struct getVal<index, In,remPack...>
    {
        static const unsigned int val = getVal<index-1, remPack...>::val;
    };
    template<unsigned int In, unsigned int...remPack> struct getVal<1,In,remPack...>
    {
        static const unsigned int val = In;
    };

    // Compile-time validation test
    public:
        template<unsigned int T> inline void f() {std::cout<<"Hello, my value is "<<T<<std::endl;}
        inline void ftest() {f<getVal<4,TN...>::val>();} // <- If this compile, all is OK at compile-time
};
int main()
{
    MyClass<10, 11, 12, 13, 14> x;
    x.ftest();
    return 0;
}

【问题讨论】：

“归纳设计”在这里应该可以很好地工作，您需要一个针对基本案例进行部分专业化的模板。
我在评论中提到的模板不一定是你问题中的模板类，而是一个帮手。

标签： c++ templates metaprogramming variadic-templates

【解决方案1】：

“归纳设计”应该是这样的：

template<unsigned int N, unsigned int Head, unsigned int... Tail>
struct GetNthTemplateArgument : GetNthTemplateArgument<N-1,Tail...>
{
};


template<unsigned int Head, unsigned int... Tail>
struct GetNthTemplateArgument<0,Head,Tail...>
{
    static const unsigned int value = Head;
};

template<unsigned int... T> 
class MyClass
{
     static const unsigned int fifth = GetNthTemplateArgument<4,T...>::value;
};

【讨论】：

我试过了，我认为这是一个很好的方法，但我在 GCC 4.6.2 上收到以下错误：抱歉，未实现：无法将 'Tail ...' 扩展为固定 -长度参数列表
@Vincent：这意味着你的编译器不够新。

【解决方案2】：

这是另一种方法：

template<unsigned int index, unsigned int In, unsigned int... remPack> struct getVal
{
    static const unsigned int val = getVal<index-1, remPack...>::val;
};
template<unsigned int In, unsigned int...remPack> struct getVal<0,In,remPack...>
{
    static const unsigned int val = In;
};

template<unsigned int... T> struct MyClass
{
    //go to any arg by : getVal<Some_Unsigned_Index, T...>::val;
};

测试：http://liveworkspace.org/code/4a1a9ed4edcf931373e7ab0bf098c847

如果你被“无法将 'T...' 扩展为固定长度的参数列表”http://ideone.com/YF4UJ

【讨论】：

与其他答案相同的问题：抱歉，未实现：无法将“remPack ...”扩展为固定长度的参数列表。有什么技巧可以避免这种情况？
@Vincent 你试过最后一个测试网址liveworkspace.org/code/e44f694c0ed618c3ad493dcc9bf3d347吗？
完美！像魅力一样工作，而且都在编译时！非常感谢
很困惑为什么你决定添加一个相同的答案，而我的也适用于最新的 g++：liveworkspace.org/code/1ed1244b61a6689935eea8e33e4fb873
如果我没看错的话，将第一个索引设为 1 而不是 0 有点奇怪。

【解决方案3】：

你也可以这样做

template<int N, typename T, T ... Ts>
struct GetN {
  constexpr T values[sizeof...(Ts)] = { Ts... };
  static const T value = values[N];
};

template<int N, typename T, T ... Ts>
constexpt T GetN<N, T, Ts...>::values[sizeof...(Ts)];

那么你可以简单地做

template<int N, unsigned int... T> struct MyClass {
  static const unsigned int value = GetN<N, unsigned int, T...>::value;
};

【讨论】：

这不能与 ICC（版本 15.0.2）一起编译。它引发错误：“constexpr”在此处无效。如果我将值设为static，则会出现另一个错误：“const T []”类型的成员不能有类内初始化程序。

【解决方案4】：

还有一个简单的方法：

#include <array>

template<int... Args>
class Foo {
 public:
  static constexpr int Element(int index) {
    return std::array<int, sizeof...(Args)>{ Args... }[index];
  }

 int First = Element(0);
 int Second = Element(1);
};


int main() {
  return Foo<0, 1>::Element(0);  
}

// or just
int Nth = std::array<int, sizeof...(Args)>{ Args... }[N];

顺便说一句，这是提取任何可变参数模板的第 N 个参数的一般方法：

#include <tuple>

template<typename... Args>
class Foo {
 public:
  template <int N>
  using Nth = typename std::remove_reference<decltype(std::get<N>(std::declval<std::tuple<Args...>>()))>::type;
};


int main() {
  Foo<int, float>::Nth<1> val = 3.14159f;
  return 0; 
}

【讨论】：