std::make_index_sequence的简单实现和简单应用

2018-02-03 10:20:15来源:https://www.jianshu.com/p/6ca202d24c90作者:wierton人点击

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前言

之前翻cpp-reference翻到一个有趣的东西:


sequenceen.cppreference.com


其中有一条


template<class T, T N>
using make_integer_sequence = std::integer_sequence<T, /* a sequence 0, 1, 2, ..., N-1 */ >;

起初没有仔细想,以为这种将一个参数N拆出N个元函数参数的效果是靠编译器开洞实现的,像std::declval那样,只有申明没有定义,后来在某个应用场景下用到了这玩意,又仔细考虑了一下,发现这玩意其实是可以实现的,下面给一个简单的实现。


正文

首先定义sequence


template<size_t...I>
struct seq {
using type = seq;
};

然后是concat,用以将两个sequence拆包再拼起来,因为处理目标是实现make_index_sequence<N>,所以这里和一般的concat不太一样,直接把1到N-1的计算也放进去了


template<class... I>
struct concat;
template<size_t L, size_t...H>
struct concat<seq<L>, seq<H...>> : public seq<L, (H + 1)...> {
};

最后是make


template<size_t N>
struct make : public concat<seq<0>, typename make<N-1>::type> {
};
template<>
struct make<1> : public seq<0> {
};
template<>
struct make<0> : public seq<> {
};

测试一下:


template<size_t N, size_t F, size_t...I>
constexpr size_t get(seq<F, I...> q) {
if constexpr (N == 0) {
return F;
} else {
return get<N - 1>(seq<I...>{});
}
}
void make_test() {
auto seq = make<4>{};
static_assert(get<0>(seq) == 0, "");
static_assert(get<1>(seq) == 1, "");
static_assert(get<2>(seq) == 2, "");
static_assert(get<3>(seq) == 3, "");
}

简单的使用

C++标准给出这样一个东西肯定是有用的,那么怎么用呢?最简单的可以用来迭代。


比如你有一个函数,作用是将传入的tuple的每一个元素加上1再返回


template<class... TList>
std::tuple<TList...> succ(std::tuple<TList...> tup) {
// how to add it?
}

有了make_sequence之后你可以这样:


template<class Sequence>
struct succ_impl;
template<size_t...I>
struct succ_impl<seq<I...>> {
template<class...TList>
static constexpr decltype(auto) apply(std::tuple<TList...> arg) {
return std::make_tuple( (std::get<I>(arg) + 1)... );
}
};
template<class... TList>
constexpr std::tuple<TList...> succ(std::tuple<TList...> arg) {
return succ_impl<typename make<sizeof...(TList)>::type>::apply(arg);
}

简单的测试一下:


void succ_test() {
constexpr std::tuple<int, int, int, int> tup(1, 2, 0, 4);
constexpr auto new_tup = succ(tup);
static_assert(std::get<0>(new_tup) == 2, "");
static_assert(std::get<1>(new_tup) == 3, "");
static_assert(std::get<2>(new_tup) == 1, "");
static_assert(std::get<3>(new_tup) == 5, "");
}




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