Инстанциирование шаблонов функций по списку типов (Часть 1)

[semlanik]

О том, что такое список типов можно почитать здесь

Я конечно не настаиваю, но может быть лучше дать ссылку на книгу «Современное проектирование на С++»?
По куску исходного кода из Loki тяжеловато определить назначение этого класса.

[JoraN]

справедливо

[Door]

Она, мне лично, больше нравится, так как позволяет писать
typedef TypeList<int,char,bool,string, EmptyList> MyTypeList;

Внесу и свой костыль:

template<
	typename T0 = internal::Void,
        // ...
>
struct make_typelist
{
	typedef List<T0, List<T1, List<T2, List<T3, List<T4, List<T5, List<T6, List<T7, List<T8, List<T9> > > > > > > > > > type;
};
typedef make_typelist<int, short, double, char>::type ...

Так как мне не нравится указывать что-то EmptyList-а.
А если задача состоит только в ограничении типов, которыми можно инстанциировать шаблон, то, как по мне, проще что-то такого:

template<typename T>
void foo(int x, typename std::enable_if</*Проверить, есть ли тип T в каком-то списке типов*/>::type* = NULL)
{
}

template<typename T, typename = typename std::enable_if</**/>::type>
struct Foo
{
};

Это прекрасно работает и не приходится инстанциировать весь набор, а только то, что нужно

[JoraN]

Внесу и свой костыль:

Этот костыль можно было предвидеть. EmptyType был специально оставлен, чтобы приём с рекурсией был более понятен, если с ним кто незнаком.

Но если уже задаваться целью от него избавиться, то тогда уже можно не стесняться:

template <typename... Types> using NiceTypeList =  TypeList<Types..., EmptyList>;
typedef NiceTypeList<int, double, bool, char, const char*> MyTypeList;

А если задача состоит только в ограничении типов, которыми можно инстанциировать шаблон, то, как по мне, проще что-то такого:

В том то и дело, что основная цель состоит не в ограничении типов, а в переносе определения шаблона в исходник.

[OldFisher]

А зачем так много сложностей-то?

// file: proto.h
template<typename ... Types> struct TypeList {};

using InstTypes = TypeList<int, float, double>;

template<typename T> T foo();

// file: proto.cpp
template<typename T> T foo()
{
	return T(1);
}

template<typename T> struct Instantiator;

template<> struct Instantiator<TypeList<>> {};

template<typename T, typename ... Types> struct Instantiator<TypeList<T, Types...>>
{
	T (* const f)() = &foo<T>;
	Instantiator<TypeList<Types...>> rest;
};


static Instantiator<InstTypes> i;

// main.cpp
#include <iostream>
#include "proto.h"

int main()
{
    std::cout << foo<int>() << foo<float>() << foo<double>() << std::endl;
    return 0;
}

[JoraN]

Верно. Во второй части как раз нечто похожем и пойдёт речь. Я хотел показать весь мыслительный путь к окончательному решению.

[OldFisher]

Этот путь кажется мне чересчур извилистым и тернистым. Какой смысл вообще откапывать TypeList в стиле Loki при наличии C++11? Если нужен просто список типов, то пользуемся непосредственно вариадиками, какие могут быть head-tail в наше тяжёлое время? Если нужна какая-то могучая работа над множествами типов, то зачем переизобретать boost::mpl?

[SamSol]

Какая практическая задача решается «инстанциированием для определённого набора типов»?

[JoraN]

Это, скорее не задача, а улучшение, если судьба шаблона — быть инстанциированным только для опеределённого набора типов. Улучшение заключается в переносе определения шаблона в исходник.

[SamSol]

То есть практического применения у этой конструкции нет?

[int19h]

Иногда перенос инстанциаций в отдельный модуль трансляции позволяет очень сильно урезать размер кода (разумеется, за счет инлайнинга).

[encyclopedist]

Ускорение компиляции, более «чистые» заголовочные файлы, возможность закрытия кода.

[AxisPod]

Странная статья, variadic templates были созданы чтобы избавиться от списков типов, а вы их конвертируете в список типов, зачем? При этом работа с вариадиками куда как проще чем со списком типов. По сути чтобы сохранить вариадик, его надо упаковать либо в пустой тип, либо как вариант в тип функции.

template<typename ... TArgs> struct holder; template<typename ... TArgs> struct vpack { typedef void(functtion_type)(TArgs...); typedef holder<TArgs...> holder_type; };
Ну и распаковать их очень легко

template<typename T> struct funpack; template<typename ... TArgs> struct funpack<void(TArgs...)> { } template<typename T> struct hunpack; template<typename ... TArgs> struct hunpack<holder<TArgs...>> { }

Ну и есть еще std::tuple. Попробуйте избавиться от списков типов и сразу заметите как упростится код, да и увеличится скорость компиляции. Ну и по сути если хотите работать с вариадиками, ни в коем случае не отталкивайтесь от книги Александреску, в этом случае увы, она только вредна, ибо механизмы работы другие. Можете поглядеть старую версию моей либы github.com/axispod/vmpl, увы заточена пока под VS, не хватает времени довести до ума. Есть простенькие алгоритмы для работы с вариадиками.

[AxisPod]

Забыл сразу сказать, что внутри возможны алгоритмы схожие по работе со списками типов, но это требуется совсем не всегда. Например это требуется при работае с элементом в определенной позиции, например разрезать вариадик на 2 отдельных куска по определенной позиции.

[JoraN]

Если бы знал, что последуют комментарии, почему списки типов вместо вариадиков и т.д, то сразу бы написал с вариадиками. Именно с ними и будет показано решение во второй части. Здесь речь идёт о том, как добиться переноса определения шаблона в исходный файл. А какие инструменты для этого используются — это уже вторично.
Глянул Вашу либу, с map — интерессная штука. Где-то применяли?

[khim]

Проблема не в том, что у вас списки типов вместо вариадиков. У вас списки типов поверх вариадиков. И вот от этого уже сносит крышу окончательно. Если вы такой бедный несчастный, что вам нужно поддерживать какой-нибудь проект для MSVC 2010 и вариадиков у вас просто нету — ну Ok, вам можно посочувствовать, но да, придётся мучиться. Но если вы уже начали использовать варидики, то, я извиняюсь, зачем поверх них-то списки типов городить? Где-то мы это уже видели:

Скрытый текст

[AxisPod]

map хотел применять, но в последствии придумал более оптимальный механизм и пока отказался от дальнейшего развития. В основном vmpl дописываю только по мере необходимости.

[vScherba]

так как позволяет писать
typedef TypeList<int,char,bool,string, EmptyList> MyTypeList;
вместо классической записи
typedef TypeList<int,TypeList<char,TypeList<bool,TypeList<string, EmptyList>>>> MyTypeList;

Мне не приходилось пользоваться Loki (предпочитаю boost::mpl), но, тем не менее, я заглядывал в исходники из любопытства. Там есть мейкеры для TypeList:
typedef MakeTypelist<int,char,bool,string>::Result MyTypeList;

Также на макросах:
typedef LOKI_TYPELIST_4(int,char,bool,string) MyTypeList;