如何编写类似于 std::make_tuple 的 make_vector？

Question

而不是像这样创建向量：

  std::vector<int>     v1{1,2,3};
  std::vector<double>  v2{1.1,2.2,3.3};
  std::vector<Object>  v3{Object{},Object{},Object{}};  

我想用一个通用函数来创建它们：

  auto v1 = make_vector(1,2,3);
  auto v2 = make_vector(1.1,2.2,3.3);
  auto v3 = make_vector(Object{},Object{},Object{}); 

类似于std::make_pair 和std::make_tuple，这是我对向量的尝试：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <utility>

template <typename... T>
auto make_vector(T&&... args)
{
    using first_type = typename std::tuple_element<0, std::tuple<T...>>::type;
    return std::vector<first_type>{std::forward<T>(args)...};
}

它可以编译，但是当我尝试使用它时：

auto vec = make_vector(1,2,3);  

---

m.cpp: In instantiation of ‘auto make_vector(T&& ...) [with T = {int, int, int}]’:
m.cpp:16:30:   required from here
m.cpp:8:78: error: invalid use of incomplete type ‘class std::tuple_element<0ul, std::tuple<int, int, int> >’
     using first_type = typename std::tuple_element<0, std::tuple<T...>>::type;
                                                                              ^
In file included from m.cpp:3:0:
/usr/include/c++/5/utility:85:11: note: declaration of ‘class std::tuple_element<0ul, std::tuple<int, int, int> >’
     class tuple_element;
           ^
m.cpp:9:60: error: invalid use of incomplete type ‘class std::tuple_element<0ul, std::tuple<int, int, int> >’
     return std::vector<first_type>{std::forward<T>(args)...};
                                                            ^
In file included from m.cpp:3:0:
/usr/include/c++/5/utility:85:11: note: declaration of ‘class std::tuple_element<0ul, std::tuple<int, int, int> >’
     class tuple_element;
           ^
m.cpp: In function ‘int main()’:
m.cpp:16:30: error: ‘void v1’ has incomplete type
   auto v1 = make_vector(1,2,3);  

我怎样才能制定一个通用的例程，
使用第一个参数的第一个类型来实例化向量？
如何将参数作为初始值设定项转发给向量？

Answer 1

就像你做的那样 - gcc 和 msvc 都用一个很小的 ​​#include <tuple> 编译你的函数。

Answer 2

因为无论如何你都不能使用它来创建一个空向量，我们可以通过提供一个额外的模板参数来避免tuple 依赖：

template <class T0, class... Ts>
auto make_vector(T0&& first, Ts&&... args)
{
    using first_type = std::decay_t<T0>;
    return std::vector<first_type>{
        std::forward<T0>(first),
        std::forward<Ts>(args)...
    };
}

如果first 作为左值传入，它还有一个额外的好处。

Answer 3

让我们按照make_array 的引导，允许用户明确指定返回类型，或者使用由std::common_type 确定的返回类型。

template<class T> struct identity { using type = T; };
template<class D, class... Ts>
struct ret : identity<D> {};
template<class... Ts>
struct ret<void, Ts...> : std::common_type<Ts...> {};
template<class D, class... Ts>
using ret_t = typename ret<D, Ts...>::type;

template<class D = void, class... Ts>
std::vector<ret_t<D, Ts...>> make_vector(Ts&&... args) {
    std::vector<ret_t<D, Ts...>>  ret;
    ret.reserve(sizeof...(args));
    using expander = int[];
    (void) expander{ ((void)ret.emplace_back(std::forward<Ts>(args)), 0)..., 0 };
    return ret;
}

完美转发的使用表明您要消除不必要的复制；这与使用需要每个元素的副本的 initalizer_list 构造函数不一致。因此，上面的代码 reserves 是适当的空间，然后 emplace_backs 使用通常的包扩展技巧将元素一一对应。

如果您不想启用显式转换，则可以使用push_back 代替，但可能会导致类型不匹配。但是，在这种情况下，类型要么由用户显式指定，要么由common_type 通过隐式转换推导出来，所以emplace_back 可能就可以了。