關於variadic模板

Question

我目前正在使用新的C++ 0x variadic模板，它很有趣，雖然我對成員實例化過程有疑問。

在這個例子中，我試圖模擬強類型枚舉的可能性，選擇一個隨機有效的強枚舉（這是用於單元測試）。

 

#include<vector> 
#include<iostream> 

using namespace std; 

template<unsigned... values> struct sp_enum; 

/* 
this is the solution I found, declaring a globar var 
vector<unsigned> _data; 

and it work just fine 

*/ 

template<> struct sp_enum<>{ 
    static const unsigned _count = 0; 
    static vector<unsigned> _data; 
}; 

vector<unsigned> sp_enum<>::_data; 

template<unsigned T, unsigned... values> 
struct sp_enum<T, values...> : private sp_enum<values...>{ 
    static const unsigned _count = sp_enum<values...>::_count+1; 
    static vector<unsigned> _data; 

    sp_enum(      ) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(T);} 
    sp_enum(unsigned v   )         {_data.push_back(v);} 
    sp_enum(unsigned v, unsigned...) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(v);} 
}; 

template<unsigned T, unsigned... values> vector<unsigned> sp_enum<T, values...>::_data; 

int main(){ 
    enum class t:unsigned{Default = 5, t1, t2}; 
    sp_enum<t::Default, t::t1, t::t2> test; 
    cout <<test._count << endl << test._data.size() << endl; 
    for(auto i= test._data.rbegin();i != test._data.rend();++i){cout<< *i<< ":";} 
} 


 

我這個代碼得到的結果是：

 
3 
1 
5: 

能有人指出我什麼我搞亂這裏???

PS：使用gcc 4.4.3

---

我已經修改了代碼更加通用的，以減少編碼鐵桿儘可能（@Matthieu M.）。但是我想解釋一下爲什麼我會這麼做。

我有很多開發人員在我的代碼中採用了新的C++ 0x標準，我對此感到很高興。但是在嘗試編寫測試單元時，我遇到了強類型枚舉的問題。

問題是你不能生成一個隨機強類型的枚舉（我知道，你可以，但想要以更優雅的方式）。所以，現在用這個代碼，我可以使用可變參數模板和可變宏（是舊的髒宏）聲明並隨機選擇一個強類型和範圍的枚舉。

這裏是代碼：

 

#include<vector> 
#include<iostream> 

#include <boost/preprocessor/array/elem.hpp> 
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat.hpp> 
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat_from_to.hpp> 

using namespace std; 

template<typename T, T... values> class sp_enum; 

template<typename T> class sp_enum<T>{ 
    protected: static const unsigned _count = 0; 
}; 

template<typename T, T head, T... values> 
class sp_enum<T, head, values...> : public sp_enum<T, values...>{ 
protected: 
    static const unsigned _count = sp_enum<T, values...>::_count+1; 
    static vector<T> _data; 

public: 
    sp_enum(  ) : sp_enum<T, values...>(values...) {_data.push_back(head);for(auto i= sp_enum<T, values...>::_data.begin();i != sp_enum<T, values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}} 
    sp_enum(T v  )         {_data.push_back(v );} 
    sp_enum(T v, T...) : sp_enum<T, values...>(values...) {_data.push_back(v );for(auto i= sp_enum<T, values...>::_data.begin();i != sp_enum<T, values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}} 

    vector<T> data() const { return _data ;} 
    unsigned count() const { return _count ;} 

    static T randomEnum() { srand (time(NULL));return _data[rand()%_count];} 

}; 

template<typename T, T head, T... values> vector<T> sp_enum<T, head, values...>::_data; 

#define PP_NARG(...) PP_NARG_(__VA_ARGS__,PP_RSEQ_N()) 
#define PP_NARG_(...) PP_ARG_N(__VA_ARGS__) 

#define PP_ARG_N(\ 
     _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9,_10, _11,_12,_13,_14,_15,_16,_17,_18,_19,_20, \ 
     _21,_22,_23,_24,_25,_26,_27,_28,_29,_30, _31,_32,_33,_34,_35,_36,_37,_38,_39,_40, \ 
     _41,_42,_43,_44,_45,_46,_47,_48,_49,_50, _51,_52,_53,_54,_55,_56,_57,_58,_59,_60, \ 
     _61,_62,_63,N,...) N 

#define PP_RSEQ_N() \ 
     63,62,61,60,59,58,57,56,55,54,53,52,51,50,49,48,47,46,45,44,43,42,41,40, \ 
     39,38,37,36,35,34,33,32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,16, \ 
     15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0 

#define FOREACH_ARRAY(...) (PP_NARG(__VA_ARGS__) , (__VA_ARGS__)) 
#define FOREACH(Name, A, ...)  BOOST_PP_REPEAT_FROM_TO(1, PP_NARG(Name, __VA_ARGS__), A, FOREACH_ARRAY(Name, __VA_ARGS__)) 
#define DECORATION(z,n,data) ,BOOST_PP_ARRAY_ELEM(0, data) :: BOOST_PP_ARRAY_ELEM(n, data) 

#define SP_ENUM(enumName, ...)        \ 
    enum class _##enumName : unsigned { Default, __VA_ARGS__ }; \ 
    typedef sp_enum<_##enumName FOREACH(_##enumName, DECORATION, Default, __VA_ARGS__) > enumName; 

SP_ENUM(xx, test1, test2, test3) 

int main(){ 
    xx test; 
    cout <<test.count() << endl << test.data().size() << endl; 
    auto dt = test.data(); 
    for(auto i = dt.rbegin(); i != dt.rend();++i){ cout<< (unsigned)*i << ":" ; } 
    cout << "random strongly typed enum : " << (unsigned) test.randomEnum() << endl; 
} 
 

什麼打擾我現在，是PP_NARG宏的限制（我還沒有發現任何其他的方法來計算參數的個數）。

我會很樂意接受任何指針或提示來加強這一點。

Answer 1

static vector<unsigned> _data;不會在sp_enum實例化中共享，只能跨具有相同參數的模板類的實例共享。

Answer 2

感謝Pavel，我發現了這個問題。

這裏是解決

 

#include<vector> 
#include<iostream> 

using namespace std; 

template<unsigned... values> struct sp_enum; 

template<> struct sp_enum<>{ 
    static const unsigned _count = 0; 
    static vector<unsigned> _data; 
}; 

vector<unsigned> sp_enum<>::_data; 

template<unsigned T, unsigned... values> 
struct sp_enum<T, values...> : private sp_enum<values...>{ 
    static const unsigned _count = sp_enum<values...>::_count+1; 
    static vector<unsigned> _data; 

    sp_enum(      ) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(T);for(auto i= sp_enum<values...>::_data.begin();i != sp_enum<values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}} 
    sp_enum(unsigned v   )         {_data.push_back(v);} 
    sp_enum(unsigned v, unsigned...) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(v);for(auto i= sp_enum<values...>::_data.begin();i != sp_enum<values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}} 

}; 

template<unsigned T, unsigned... values> vector<unsigned> sp_enum<T, values...>::_data; 

int main(){ 
    enum class t:unsigned{Default = 5, t1, t2}; 
    sp_enum<t::Default, t::t1, t::t2> test; 
    cout <<test._count << endl << test._data.size() << endl; 
    for(auto i= test._data.rbegin();i != test._data.rend();++i){cout<< *i<< ":";} 
} 

Answer 3

在一般筆記，這裏的主要問題是，你將需要你的vector每個枚舉的一個實例（邏輯，是不是？） 。

例如，如果使用2個枚舉，則更正不起作用。

所以做順理成章的事情將是沿着線的東西：

template <class Enum> 
struct sp_enum_vector { static std::vector<unsigned> _data; }; 

然後修改你的枚舉類爲：

template <class Enum, unsigned... values> 
struct sp_enum; 

爲了區分階級取決於枚舉我們正在談論。

下一個問題：我們如何獲得unsigned出t？硬編碼不好：p

Answer 4

由於這個問題變成了一團糟。

你是否在這樣的事情？對不起，我不知道boost的預處理程序庫，但它似乎並不特別需要。唯一的問題是，count必須是編譯時常量嗎？

#include<vector> 
#include<iostream> 
#include <cstdlib> 

#define DECLARE_ENUM(enum_name, ...) \ 
enum class enum_name##_ : unsigned { __VA_ARGS__}; \ 
class enum_name { \ 
public: \ 
    static enum_name##_ random() { return static_cast<enum_name##_>(values[rand() % values.size()]); } \ 
    static unsigned count() { return values.size(); } \ 
    static std::vector<unsigned> data() { return values; } \ 
private: \ 
    enum : unsigned {__VA_ARGS__}; \ 
    static std::vector<unsigned> values; \ 
}; \ 
std::vector<unsigned> enum_name::values{__VA_ARGS__}; 

DECLARE_ENUM(xx, test1, test2, test3) 

int main(){ 
    xx test; 
    std::cout <<test.count() << std::endl << test.data().size() << std::endl; 
    auto dt = test.data(); 
    for(auto i = dt.rbegin(); i != dt.rend();++i){ std::cout<< (unsigned)*i << ":" ; } 
    xx_ random_value = test.random(); 
    std::cout << "random strongly typed enum : " << (unsigned) random_value << std::endl; 
} 

不可否認的設計可以更好，而我沒有打擾關於默認的想法（它打破了，無論如何，如果你不想連續值）。

---

另一件事，如果這隻支持連續的值，那麼沒有理由將矢量放在第一位。只需存儲第一個（如果不是總是0）和最後一個值，並且可以計算所有其他值。數據方法可能會返回一系列提升的counting_iterator。

還是隻專注一個相應的traits類：

#include<iostream> 
#include <cstdlib> 

namespace detail { 
template <unsigned ...values> 
struct last; 

template <unsigned N, unsigned ...values> 
struct last<N, values...> 
{ 
    static const unsigned value = last<values...>::value; 
}; 

template <unsigned N> 
struct last<N> 
{ 
    static const unsigned value = N; 
}; 

template <unsigned N, unsigned ...> 
struct first 
{ 
    static const unsigned value = N; 
}; 
} 
template <class T> 
struct enum_traits; 

#define DECLARE_ENUM(enum_name, ...) \ 
enum class enum_name : unsigned { __VA_ARGS__}; \ 
template <> struct enum_traits<enum_name> { \ 
private: enum : unsigned { __VA_ARGS__ }; \ 
public: \ 
    static const unsigned first = detail::first< __VA_ARGS__>::value; \ 
    static const unsigned last = detail::last< __VA_ARGS__>::value; \ 
    static const unsigned count = last - first + 1; \ 
}; 

template <class T> 
T random_enum_value() 
{ 
    return static_cast<T>(rand() % enum_traits<T>::count + enum_traits<T>::first); 
} 

DECLARE_ENUM(xx, test1, test2, test3) 

int main(){ 
    std::cout << enum_traits<xx>::first << ' ' << enum_traits<xx>::last << ' ' << enum_traits<xx>::count << '\n'; 
    std::cout << (unsigned) random_enum_value<xx>() << '\n'; 
}