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我正在尝试编写一个Bind元编程模板帮助器元函数，它将模板参数绑定到某些东西。

我有一个简单模板元函数的工作实现：

template<typename T0, typename T1>
struct MakePair
{
    using type = std::pair<T0, T1>;
};

template<template<typename...> class TF, typename... Ts>
struct Bind
{
    template<typename... TArgs>
    using type = TF<Ts..., TArgs...>;
};

using PairWithInt = typename Bind<MakePair, int>::type;
static_assert(std::is_same<PairWithInt<float>, MakePair<int, float>>{}, "");

但是如果MakePair的模板参数是模板模板呢？还是简单的数值？

template<template<typename> class T0, template<typename> class T1>
struct MakePair0
{
    using type = /*...*/;
};

template<template<typename...> class TF, template<typename> class... Ts>
struct Bind0 { /*...*/ }

// ...

template<int T0, int T1>
struct MakePair1
{
    using type = /*...*/;
};

template<template<int...> class TF, int... Ts>
struct Bind1 { /*...*/ }

很多不必要的重复。如果模板参数在类型、模板模板和整型常量之间混合使用，就会变得难以管理。

类似下面的代码可能吗？

template<template<ANYTHING...> class TF, ANYTHING... Ts>
struct BindAnything
{
    template<ANYTHING... TArgs>
    using type = TF<Ts..., TArgs...>;
};

ANYTHING将接受类型、模板模板、模板模板模板、整数值等...

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当我在做严肃的元编程时，我把所有东西都变成了类型。

template<class T>struct tag{using type=T;};
template<class Tag>using type_t=typename Tag::type;

template<template<class...>class> struct Z {};
template<class Z, class...Ts>
struct apply {};
template<template<class...>class z, class...ts>
struct apply< Z<z>, ts... >:
  tag< z<ts...> >
{};
template<class Z, class...Ts>
using apply_t = type_t< apply<Z, Ts...> >;

现在我们传递template<?> fooas Z<foo>，它现在是一个类型。

可以对常量执行类似的操作，使用std::integral_constant<T, t>（并且更容易使用相同的别名），或者template<class T, T* p> struct pointer_constant {};通过将它们转换为类型。

一旦一切都是一种类型，您的元编程就会变得更加统一。模板只是成为一种apply_t可以做事的类型。

在 C++ 中没有办法让模板参数可以是类型、值或模板。所以这是你能得到的最好的。

不是为上述模式编写的模板需要被包装起来，它们的参数“提升”为类型。举个例子：

template<class T, class t>
using number_constant = std::integral_constant< T, t{} >;
using number_constant_z = Z<number_constant>;

已经将它的参数从值“提升”到类型，然后用 a 包装Z将自己变成一个类型。

绑定现在读取：

template<class z, class... Ts>
struct Bind {
  template<class... More>
  using type_base = apply_t< z, Ts..., More... >;
  using type = Z<type_base>;
};
template<class Z, class...Ts>
using Bind_t = type_t<Bind<Z,Ts...>>; // strip ::type
using Bind_z = Z<Bind_t>; // quote into a Z<?>

andBind_z是一个包装模板的类型，它返回一个包装的模板，并将一个包装模板的类型作为它的第一个参数。

要使用它：

template<class...>struct types{using type=types;};
using types_z=Z<types>;

template<class...Ts>
using prefix =apply_t< Bind_z, types_z, Ts... >;
using prefix_z = Z<prefix>;

prefix_z接受一组类型，并生成一个首先types<?...>包含前缀的工厂Ts...。

apply_t< apply_t< prefix_z, int, double, char >, std::string >

是

types< int, double, char, std::string >

活生生的例子。

还有另一种有趣的方法：在函数中进行元编程：

template<template<class...>class z, class...Ts>
constexpr auto apply_f( Z<z>, tag<Ts>... )
-> tag<z<Ts...>> { return {}; }

在这里，类型由 type tag<t>、模板 aZ<z>和值 as的值表示std::integral_constant<?>。

这两个：

template<class T>
constexpr tag<T> Tag = {};
template<template<class...>class z>
constexpr Z<z> Zag = {};

为您提供分别获取表示类型和模板的值的方法。

#define TYPEOF(...) type_t<decltype(__VA_ARGS__)>

是一个宏，它从 a 的实例移动tag到标记中的类型类型，并Tag<?>从类型移动到标记的实例。

TYPEOF( apply_f( apply_f( Zag<prefix>, Tag<int>, Tag<double>, Tag<char> ), Tag<std::string> ) )

是

apply_t< apply_t< prefix_z, int, double, char >, std::string >

奇怪，但可能很有趣。

于 2015-08-17T18:10:36.373 回答
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我想你正在寻找quote和map在这里。首先，你想要一个给定“元函数类”的东西，并且一系列参数给你一个新类型：

template <typename MCls, typename... Args>
using map = typename MCls::template apply<Args...>;

正如这里的实现所暗示的，元函数类是一个具有名为的成员别名模板的类apply。

要将类模板转换为元函数类，我们引入quote：

template <template <typename...> class C>
struct quote {
    template <typename... Args>
    using apply = C<Args...>;
};

以上足以执行以下操作：

using T = map<quote<std::tuple>, int, char, double>;

产生类型：

std::tuple<int, char, double>

在您的示例中，我们可以编写：

using P = map<quote<MakePair>, int, char>::type; // std::pair<int, char>

但我宁愿MakePair直接创建一个元函数类：

struct MakePair2 {
    template <typename T, typename U>
    using apply = std::pair<T, U>;
};

using P = map<MakePair2, int, char>; // also std::pair<int, char>

这避免了额外的::type.

始终使用元函数（具有名为的成员 typedef 的类型type，例如map）和元函数类（具有名为的成员模板别名的类型apply，例如quote）的概念，并在整个元编程代码中仅使用这些概念。值和类模板是二等公民。

于 2015-08-17T18:28:57.480 回答