用模板参数填充容器

Question

我想将传递给可变参数模板的模板参数填充到固定长度的数组中。为此，我编写了以下辅助函数模板和

template<typename ForwardIterator, typename T>
void fill(ForwardIterator i) { }

template<typename ForwardIterator, typename T, T head, T... tail>
void fill(ForwardIterator i) {
  *i = head;
  fill<ForwardIterator, T, tail...>(++i);
}

以下类模板

template<typename T, T... args>
struct params_to_array;

template<typename T, T last>
struct params_to_array<T, last> {
  static const std::size_t SIZE = 1;
  typedef std::array<T, SIZE> array_type;

  static const array_type params;

private:
  void init_params() {
    array_type result;
    fill<typename array_type::iterator, T, head, tail...>(result.begin());
    return result;
  }
};

template<typename T, T head, T... tail>
struct params_to_array<T, head, tail...> {
  static const std::size_t SIZE = params_to_array<T, tail...>::SIZE + 1;
  typedef std::array<T, SIZE> array_type;

  static const array_type params;

private:
  void init_params() {
    array_type result;
    fill<typename array_type::iterator, T, last>(result.begin());
    return result;
  }
};

，并通过以下方式初始化了静态常量，

template<typename T, T last>
const typename param_to_array<T, last>::array_type
param_to_array<T, last>::params =
  param_to_array<T, last>::init_params();

现在

template<typename T, T head, T... tail>
const typename param_to_array<T, head, tail...>::array_type
param_to_array<T, head, tail...>::params =
  param_to_array<T, head, tail...>::init_params();

该数组

param_to_array<int, 1, 3, 4>::params

是一个 std::array 并包含值 1、3 和 4。我认为必须有一种更简单的方法来实现这种行为。有什么建议吗？

编辑：正如诺亚·罗伯茨在他的回答中所建议的那样，我修改了我的程序，如下所示：我编写了一个新的结构来计算参数列表中的元素：

template<typename T, T... args>
struct count;

template<typename T, T head, T... tail>
struct count<T, head, tail...> {
  static const std::size_t value = count<T, tail...>::value + 1;
};

template<typename T, T last>
stuct count<T, last> {
  static const std::size_t value = 1;
};

并编写了以下函数

template<typename T, T... args>
std::array<T, count<T, args...>::value>
params_to_array() {
  std::array<T, count<T, args...>::value> result;
  fill<typename std::array<T, count<T, args...>::value>::iterator,
       T, args...>(result.begin());
  return result;
}

现在我得到了

params_to_array<int, 10, 20, 30>()

std::array，内容为 10、20 和 30。还有进一步的建议吗？

Answer 1

无需手动计算参数包中的类型数量，这就是 sizeof... 运算符的用途。此外，我将使 fill() 的迭代器类型可推导，无需显式指定它：

template<typename T, typename FwdIt>
void fill(FwdIt it) { }

template<typename T, T head, T... tail, typename FwdIt>
void fill(FwdIt it) {
    *it = head;
    fill<T, tail...>(++it);
}

template<class T, T... args> 
std::array<T, sizeof...(args)> params_to_array() {
    std::array<T, sizeof...(args)> a;
    fill<T, args...>(a.begin());
    return a;
};

但是参数包也可以在初始化程序列表上下文中扩展，这使得 fill()冗余：

template<class T, T... args> 
std::array<T, sizeof...(args)> params_to_array() {
    std::array<T, sizeof...(args)> a = {{args...}};
    return a;
};

Answer 2

我可以看到 param_to_array 中终点专业化的唯一原因是这一行：

static const std::size_t SIZE = params_to_array<T, tail...>::SIZE + 1;

由于您的 params_to_array 元函数创建了数组，尽管您最终将实例化大小为 N, N-1, ...., 1 的数组。因此我认为你的对象可以使用组合和单一责任规则的一些帮助。创建另一个可以对参数列表中的元素进行计数的元函数，并使用它来代替此方法。那么你至少可以摆脱 params_to_array 中的递归。