作用于可变类模板参数的递归函数答案

【问题标题】：Recursive function acting on variadic class template parameters作用于可变类模板参数的递归函数
【发布时间】：2019-11-10 05:55:18
【问题描述】：

所以我有以下（减少的）课程：

template <typename A, typename... B>
struct ComponentTupleAccessor: 
    public ComponentArray<A>, 
    public ComponentTupleAccessor<B...> 
{
    ComponentTupleAccessor(const uint32_t capacity): 
        ComponentArray<A>(capacity), 
        ComponentTupleAccessor<B...>(capacity) 
    {}
};

template <typename A>
struct ComponentTupleAccessor<A>: 
    public ComponentArray<A> 
{
    ComponentTupleAccessor<A>(const uint32_t capacity): 
        ComponentArray<A>(capacity) 
    {}
};

template <typename A, typename ...B>
class ComponentTuple {
    ComponentTupleAccessor<A, B...> m_Components;
    uint32_t m_Capacity;

public:
    ComponentTuple(const RB32u capacity): 
        m_Capacity{capacity}, 
        m_Components(capacity) 
    {}

    template <typename S, typename ...T>
    void pop_back() {
        m_Components.Component<S>::pop_back();
        pop_back<T...>();
    }

    template <typename S>
    void pop_back() {
        m_Components.Component<S>::pop_back();
    }

    void pop_back() {
        pop_back<A, B...>();
    }
};

ComponentArray 类基本上是一个包含一组特定类型组件的向量的包装器。

ComponentBlockTupleAccessor 类或多或少模拟了 std::tuple 的缩减版本，其中可以使用可变参数模板将任意数量的 ComponentArray 唯一类型继承到 ComponentTuple 类中。

ComponentTuple 中的pop_back 函数旨在递归地pop_back 一个元素从每个ComponentArrays 中分离出来。

在ComponentTuple 类之外，我希望能够简单地调用compTupleInstance.pop_back() 之类的东西，并且所有ComponentArray 都应该删除它们的最后一个元素。

我得到一个编译错误“重载‘pop_back()’的调用不明确”pop_back();

我似乎无法找出 A、B（包）、S 和 T（包）模板参数的组合来提供我需要的功能。我在这里错过了什么？

编辑：这是一个简单的使用场景：

// ComponentTuple contains an int and a float ComponentArray with capacity 8.
ComponentTuple<int, float> dut(8);

// Push a set of new components to the ComponentArrays.
// This function has a similar structure to that of pop_back.
dut.push_back({8}, {3.141f});
// Another one
dut.push_back({4}, {2.718f});

// Remove the last element from all of the ComponentArrays.
dut.pop_back();

ComponentTuple 模板参数总是唯一的类型，并且总是大于一。

【问题讨论】：

如果 T 参数包为空，则有 2 个相同的 push_back()
我认为问题在于您的 pop_back 函数不接受任何参数；这意味着它们最终具有相同的签名。也许您可以详细说明您的目标是什么功能。添加一些代码来显示您打算如何调用这些方法？
@Willem 是的，你是对的。我有一个类似结构的 push_back 函数，它没有任何问题，因为函数签名总是明确的。我如何在没有至少一个非可变参数的情况下维护递归模板功能？

标签： c++ variadic-templates recursive-datastructures recursive-templates

【解决方案1】：

问题的副本：

    template <typename S, typename ...T>  // T can be empty
    void pop_back() {
        m_Components.Component<S>::pop_back();
        pop_back<T...>();
    }

    template <typename S>
    void pop_back() {
        m_Components.Component<S>::pop_back();
    }

如果我调用pop_back<A>() 我有S = A。但是，我是用T 为空调用第一种方法，还是调用第二种方法？

【讨论】：

【解决方案2】：

核心问题：当只有一个模板参数（包可以为空）时，template <typename S, typename ... T> 和template <typename S> 看起来对编译器同样适用。它无法决定使用哪个重载。

解决方法：可以使用折叠表达式（c++17或以上）。

void pop_back() {
    (m_Components.ComponentArray<A>::pop_back(), ... , m_Components.ComponentArray<B>::pop_back());
}

...如果像这样使用，代码也会中断（即使使用上面的折叠表达式）： ComponentTuple<int, int, double>（不明确的基类）。

【讨论】：

【解决方案3】：

感谢您的帮助，<typename S> 和 <typename S, typename... T> 之间的歧义似乎很明显，因为您已经指出了这一点。由于这个原因，似乎无法按照我尝试的方式进行操作。

我最终使用if constexpr 来测试递归是否是最后一个类型，因此我可以在该点终止递归。我更喜欢这一点，因为在非模板化pop_back 中，没有提供未用于声明类的模板参数的风险。例如

ComponentTuple<int, float> dut(8);

push_back<Banana, char>; // Not int, float so should cause compile error.

使用constexpr方法，我可以将pop_back函数私有化（见下面的pop_back_），并且只暴露无参数版本，这样就只能以正确的方式调用该方法：

template <typename A, typename ...B>
class ComponentTuple {
    ComponentTupleAccessor<A, B...> m_Components;
    uint32_t m_Capacity;

    template <typename S, typename... T>
    void pop_back_() {
        m_Components.ComponentBlock<S>::pop_back();

        if constexpr (sizeof...(T) > 0) {
            pop_back_<T...>();
        }
    }

public:
    ComponentTuple(const RB32u capacity): 
        m_Capacity{capacity}, 
        m_Components(capacity) 
    {}

    void pop_back() {
        pop_back_<A, B...>();
    }
};

显然，我需要确保至少使用 c++17 才能使用 if constexpr。

【讨论】：