在 C++ 中解包 std::vector 作为函数参数demo |
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在 C++ 中解包 std::vector 作为函数参数 转载于 https://liam.page/2019/07/04/unpack-vector-as-parameters-for-functions/ 修正了一些typo 有一个接受若干个同类型参数的函数 template U func(T a, T b, T c)，现在有一个 std::vector args，希望将 std::vector 当中的元素作为函数参数传进去，要怎么办。 这篇来解决这个问题。 首先，待执行的函数的参数个数，在编译时就能知道；比如这里是 3 个。于是，很自然地，我们最终肯定需要类似这样的代码： 现在的问题是，我们希望这种调用代码能够自动生成，而不是手动去写。因为 func 的参数，在实际情况下，可能不止 3 个。C++ 11 引入了参数包（parameter pack）的概念，能够将若干个模板参数，打包在一起，然后再用 ... 的方式展开。参数包可以是类型参数包，比如 template ，这样 (*Args)... 就是各个类型的指针；参数包也可以是变量参数包，比如 size_t... I，这样 args[I]... 就是 args[0], args[1], args[2] 这样的展开。后者正是我们要的。 于是，为了利用参数包，我们首先需要根据函数 func 的参数数量，构建一个参数包，作为索引。 namespace util { template struct indices { using next = indices; }; template struct build_indices { using type = typename build_indices::type::next; }; template struct build_indices { using type = indices; }; template using BuildIndices = typename build_indices::type; } // namespace util这里用到了递归的cpp函数模板提到过的技巧。我们看： BuildIndices 是 build_indices::type 也就是全特化的 indices；BuildIndices 是 build_indices::type 也就是 build_indices::type::next 也就是 indices::next 也就是 indices；同理，BuildIndices 是 build_indices::type 也就是 build_indices::type::next 也就是 build_indices::type::next::next 也就是 indices::next 也就是 indices；以此类推 BuildIndices 是 indices。于是我们很容易构建出 caller 如下： template void call(Func& func, std::vector& args, indices) { f(args[I]...) }使用时只需要这样既可： 我们将整个封装起来，写成一个完整的例子如下： #include #include #include namespace util { template struct indices { using next = indices; }; template struct build_indices { using type = typename build_indices::type::next; }; template struct build_indices { using type = indices; }; template using BuildIndices = typename build_indices::type; template struct unpack_caller { private: template returnT call(FuncType& f, std::vector& args, indices) { return f(args[I]...); } public: template returnT operator()(FuncType& f, std::vector& args) { return call(f, args, BuildIndices()); } }; } // namespace util int func(int a, int b, int c) { return a + b + c; } int main() { std::vector args = {1, 2, 3}; int i = util::unpack_caller()(func, args); std::cout using type = typename std::tuple_element::type; }; }; template struct function_traits_impl; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits : function_traits_impl {}; template struct function_traits : function_traits_impl {};这里，function_traits_defs 是 traits 的具体定义，function_traits_impl 则是针对各种情况（函数、函数指针、仿函数的各种 cv 修饰符及引用情况）做的实现，function_traits 则是暴露在外面的接口。如此一来，我们可以对 util::unpack_caller 做一些改进。 namespace details { template ReturnT do_call(FuncType& func, VecType& args, indices ) { return func(args[I]...); } } // namespace details template ReturnT unpack_call(FuncType& func, VecType& args) { return details::do_call(func, args, BuildIndices()); }如此一来，完整的示例如下： #include #include #include namespace util { template struct function_traits_defs { static constexpr size_t arity = sizeof...(Args); using result_type = ReturnType; template struct arg { using type = typename std::tuple_element::type; }; }; template struct function_traits_impl; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits_impl : function_traits_defs {}; template struct function_traits : function_traits_impl {}; template struct function_traits : function_traits_impl {}; template struct indices { using next = indices; }; template struct build_indices { using type = typename build_indices::type::next; }; template struct build_indices { using type = indices; }; template using BuildIndices = typename build_indices::type; namespace details { template ReturnT do_call(FuncType& func, VecType& args, indices) { return func(args[I]...); } } // namespace details template ReturnT unpack_caller(FuncType& func, VecType& args) { return details::do_call(func, args, BuildIndices()); } } // namespace util int func(int a, int b, int c) { return a + b + c; } int main() { std::vector args = {1, 2, 3}; int j = util::unpack_caller(func, args); std::cout |
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