如何使用类型列表

Question

我在《现代 C++ 设计》中读到了有关类型列表的内容，我将其理解为某种类型的联合。 通过将不同的、不相关的类型放入类型列表中，可以使用它一次表示多个类型，而无需继承。 我在一些具有原始类型的简单函数中测试了类型列表，但我无法让它们中的任何一个工作。

有人可以告诉我我对类型列表的理解是否正确，并给出一个简单的现实世界示例如何在日常平均代码中使用类型列表？ 提前致谢。

顺便说一句，我正在使用 Windows 和 Visual Studio 2005 及其编译器。

编辑：我的示例消失了，我使用 vs 中的沙箱项目来测试这些东西。 但它很安静，类似于 Dobbs 教程中的代码：

void SomeOperation(DocumentItem* p)
{
    if (TextArea* pTextArea = dynamic_cast<TextArea*>(p))
    {
        ... operate on a TextArea object ...
    }
    else if (VectorGraphics* pVectorGraphics =
        dynamic_cast<VectorGraphics*>(p))
    {
        ... operate on a VectorGraphics object ...
    }
    else if (Bitmap* pBitmap = dynamic_cast<Bitmap*>(p))
    {
        ... operate on a Bitmap object ...
    }
    else
    {
        throw "Unknown type passed";
    }
}

这可行，但我没有看到比能够做同样事情的继承有什么优势。 并且动态转换不适用于原始类型。 是否可以将其用作返回值，例如：

typedef Typelist<int, string> mylist
mylist myfunction() {
    if(foo == bar)
        return 5;

    return "five";
}

Answer 1

类型列表是通用的编译时类型集合。 如果您使用dynamic_cast，那么您就错过了重点，因为不需要它，因为它是静态的编译时概念。

这可行，但我没有看到比能够做同样事情的继承有什么优势。

您不能使任何现有类型继承您想要的任何类型。 这根本不可行，因为这个现有类型可能是内置类型或来自库的类型。
将类型列表视为任何合理数量的类型（而不仅仅是 2 个）的类型列表（例如在 std::pair 中）的扩展。

类型列表可用于创建将一组参数传递给函数的工具。 这是一段代码，它调用 5 个参数的广义函子（现代 C++ 设计的另一个概念），参数在一个元组（又一个）中提供，类型列表定义元组中保存的对象的类型：

//functor is just a holder of a pointer to method and a pointer to object to call this 
//method on; (in case you are unfamiliar with a concept)
template<class R, class t0, class t1, class t2, class t3, class t4>
R call(Loki::Functor<R,LOKI_TYPELIST_5(t0, t1, t2, t3, t4
    )> func,
    Loki::Tuple<LOKI_TYPELIST_5(t0, t1, t2, t3, t4)> tuple)
{
    ///note how you access fields
    return func(Loki::Field<0>(tuple), Loki::Field<1>(tuple),
        Loki::Field<2>(tuple), Loki::Field<3>(tuple),
        Loki::Field<4>(tuple));
}

//this uses the example code
#include<iostream>
using namespace std;

int foo(ostream* c,int h,float z, string s,int g)
{
    (*c)<<h<<z<<s<<g<<endl;
    return h+1
}

int main(int argc,char**argv)
{
    Loki::Functor<int,LOKI_TYPELIST_5(ostream*, int, float, string, int)> f=foo;
    //(...)
    //pass functor f around
    //(...)
    //create a set of arguments
    Loki::Tuple<LOKI_TYPELIST_5(ostream*, int, float, string, int)> tu;
    Field<0>(tu)=&cout;
    Field<1>(tu)=5;
    Field<2>(tu)=0.9;
    Field<3>(tu)=string("blahblah");
    Field<4>(tu)=77;
    //(...)
    //pass tuple tu around, possibly save it in a data structure or make many 
    //specialized copies of it, or just create a memento of a call, such that 
    //you can make "undo" in your application; note that without the typelist 
    //you would need to create a struct type to store any set of arguments;
    //(...)
    //call functor f with the tuple tu
    call(f,tu);
}

请注意，只有其他概念（例如元组或函子）、类型列表开始变得有用。
另外，我在一个项目中使用 Loki 已经有大约 2 年了，由于模板代码（很多），DEBUG 版本中的可执行文件的大小往往很大（我的记录是 35 MB 左右）。 编译速度也受到了一些影响。 另请记住，C++0x 可能会包含一些等效的机制。 结论：如果没有必要，尽量不要使用类型列表。

Answer 2

类型列表是一种将“参数列表”传递给模板元程序的方法，模板元程序作为编译过程的一部分“执行”。

因此，它们可用于生成某种“联合”类型，但这只是一种可能的用途。

对于“真实世界”的示例：在 Comet 库。

它允许您编写如下代码：

class Dog : public implement_qi<make_list<IAnimal, INoisy, IPersistStream> >
{
    // The implement_qi template has provided
    // an implementation of COM's QueryInterface method for us without
    // having to write an ugly ATL "message map" or use any Macros.
    ...
}

在本示例中，“make_list”是用于生成“类型列表”的模板，然后 Implement_qi 模板可以“枚举”到 生成适当的 QueryInterface 代码。