为什么`boost::hana::range_c`不是序列？答案

【问题标题】：Why is `boost::hana::range_c` not a Sequence?为什么`boost::hana::range_c`不是序列？
【发布时间】：2016-01-15 15:56:41
【问题描述】：

#include <string>
#include <utility>
#include <vector>
#include <boost/hana.hpp>
namespace hana = boost::hana;

template <typename ...T>
void indexed_T_work(T&& ...args)
{
    auto indices = hana::range_c<std::size_t, 0, sizeof...(T)>;
    auto types = hana::make_tuple(std::forward<T>(args)...);
    hana::for_each(
        hana::zip(indices, types)
      , [](auto&& pair_) { /* Do index-dependent work with each `T` */ }
        );
}

int main()
{
    indexed_T_work(5, 13, std::vector<std::string>{}, 32.f, 42, "foo");
}

我想在hana::tuple 和hana::range_c 上使用hana::zip，但hana::range_c 不被视为序列，这是hana::zip 的要求。这个决定背后的原因是什么？在尊重该决定的同时，我如何（惯用地）实现我的目标？

【问题讨论】：

标签： c++ boost-hana

【解决方案1】：

首先，有几种解决方案：

解决方案 1

auto indices = hana::to<hana::tuple_tag>(hana::range_c<std::size_t, 0, sizeof...(T)>);
auto types = hana::make_tuple(std::forward<T>(args)...);
hana::for_each(hana::zip(indices, types), hana::fuse([](auto i, auto&& x) {
    // ...
}));

解决方案 2

auto indices = hana::range_c<std::size_t, 0, sizeof...(T)>;
auto types = hana::make_tuple(std::forward<T>(args)...);
hana::for_each(indices, [&](auto i) {
    auto& x = types[i];
    // ...
});

解决方案 3

auto types = hana::make_tuple(std::forward<T>(args)...);
hana::size_c<sizeof...(T)>.times.with_index([&](auto i) {
    auto& x = types[i];
    // ...
});

解决方案(1) 的缺点是复制每个args，因为zip 返回一个序列序列，而Hana 中的所有内容都是按值计算的。由于这可能不是您想要的，您应该在解决方案 (2) 和 (3) 之间选择您喜欢的任何一个，它们实际上是等效的。

现在，ranges 不模仿 Sequence 概念的原因是因为那没有意义。 Sequence 概念要求我们能够使用hana::make 函数创建任意Sequence。因此，对于任何Sequence 标签S，hana::make<S>(...) 必须创建包含... 的标签S 的Sequence。但是，range 必须在某个时间间隔内包含连续的 integral_constants。因此，如果range 是Sequence，则hana::make<hana::range_tag>(...) 应该包含... 是什么，如果... 不是连续的integral_constants，这会破坏range 的不变量。例如考虑

hana::make<hana::range_tag>(hana::int_c<8>, hana::int_c<3>,
                            hana::int_c<5>, hana::int_c<10>)

这应该是一个包含integral_constants 8,3,5,10 的range，这是没有意义的。另一个类似的例子说明了为什么range 不能是Sequence 是permutations 算法。 permutations 算法采用 Sequence 并返回包含所有排列的 Sequences 的 Sequence。显然，由于range 只能容纳integral_constants，因此尝试创建ranges 的range 是没有意义的。这样的例子比比皆是。

换句话说，ranges 过于专业化，无法模拟 Sequence 概念。拥有这样一个专门的结构的好处是它在编译时非常高效。缺点是它不是通用容器，不能在上面进行一些操作（比如zip）。但是，如果您知道权衡是什么，您完全可以使用 range 并将其转换为完整的序列。

【讨论】：