对于编译时关联容器，我有哪些选择？答案

【问题标题】：What are my options for a compile-time associative container?对于编译时关联容器，我有哪些选择？
【发布时间】：2013-08-25 14:15:38
【问题描述】：

我需要一种机制，如果给定类型 T1 和 T2 会生成第三种类型 T3，如果对 (T1, T2) 有效，否则会生成特殊的 Null 类型。

我目前将T1 定义为一个类，在其中我可以将T2 的有效选项集映射到适当的T3。

我正在寻找一种语法，以便可以在T1 的定义中内联定义一组有效的T2。这是解决问题的一种方法，使用重载解析：

#include <utility>

struct X {};    
struct Y {};
struct A {};
struct B {};
struct C {};

struct S // T1
{
    X member(A) { return X(); } // T2=A, T3=X
    Y member(B) { return Y(); } // T2=B, T3=Y
};

struct Null
{
};

template<typename T, typename Arg>
decltype(std::declval<T>().member(std::declval<Arg>()))
    call_member(T& t, Arg arg)
{
    return t.member(arg);
}

template<typename T>
Null call_member(T& t,...)
{
    return Null();
}

int main()
{
    S s;
    X x = call_member(s, A()); // calls S::member(A)
    Y y = call_member(s, B()); // calls S::member(B)
    Null null = call_member(s, C());
}

挑战在于处理未找到T2 的情况 - 在上面的示例中由call_member 处理。我试图避免定义Null S::member(...)。

这个例子使用decltype，但是在C++03中有没有办法做到这一点？我对任何替代实现持开放态度（最好对 C++03 友好。）

也可以使用显式特化来实现这种机制，但我正在寻找一种保留与示例中相同的句法结构的方法，以便它可以用以下方式表示：

#define MEMBER(T2, T3) /* implementation details */

struct S : Base // base-class may contain helper code
{
    MEMBER(A, X)
    MEMBER(B, Y)
};

【问题讨论】：

创建有效对的映射（或多映射），如果对存在则在映射中查找，如果存在则创建T3(T1,T2)，保持简单
@computer 这可能不是很明显，但我正在寻找一个编译时解决方案——因此是元编程标签。
你检查过boost::mpl::map 吗？
@willj 如果您已经将 boost 作为依赖项存在，那么我认为将这些基本实用程序视为语言原语是一种解放。
您可以使用朋友功能代替会员。我们可以使用我的数字将类型与整数和大小以及数组相关联，以从函数调用而不是 decltype 中提取它们。

标签： c++ templates metaprogramming

【解决方案1】：

可以在S 结构中使用模板类。然后你可以根据自己的需要来专攻这个类：

struct Null {};

struct S
{
  template<typename> struct map { typedef Null type; };
};

template<> struct S::map<int> { typedef char type; };

template<> struct S::map<char> { typedef int type; };

int main()
{
  std::cout << typeid(S::map<int>::type).name() << std::endl;  // c
  std::cout << typeid(S::map<char>::type).name() << std::endl; // i
  std::cout << typeid(S::map<S>::type).name() << std::endl;    // 4Null
}

定义它的语法并不完全符合您的要求（您必须在类之外声明特化，而且我认为您不能在基类中排除初始的 Null 映射），但至少它是简单的和 C++03 兼容。不过，一些宏可以使它更好地使用，类似于：

struct S { INITIALIZE_TYPES_MAP; };
ADD_MAPPED_TYPE(S, int, char);
ADD_MAPPED_TYPE(S, char, int);
//...
std::cout << typeid(GET_MAPPED_TYPE(S, int)).name() << std::endl;

那些宏写起来很简单，所以我不会让你厌烦。

【讨论】：

看起来不错。如果只有显式的特化可以内联定义；）。我对最小语法很着迷！
@willj 如果这就是您所指的，那么可以在周围类的定义中定义部分特化。 C++03 live example
@DyP 我的印象是不可能的！成员名中多了一个S:: 似乎有点奇怪。
@willj 这只是 syam 代码的复制和浪费。它的工作原理是 injected-class-name。

【解决方案2】：

这是解决方案的一半（将 T1 和 T2 映射到 T3，但不映射到 Null 则无效）

// Need a typedef for each valid combination
typedef T1_T2 T3;
#define MAP(x,y) x ## _ ## y

如果您提前知道所有无效组合，您可以这样做

typedef T1_T3 Null;
typedef T2_T3 Null;

【讨论】：