std::array 编译时间扣除

Question

我有一段代码尝试根据等待的数据类型自动解码缓冲区。数据表示为元组：

std::tuple<uint8_t, int32_t> data;
size_t bufferIndex;
IOBuffer::ConstSPtr buffer( std::make_shared<IOBuffer>(5) );

我也有元组 hepler 来迭代元组并为每个元组执行一个仿函数：

//-------------------------------------------------------------------------
//
template <typename Function, typename ...Tuples, typename ...Args>
void IterateOverTuple( Function& f, std::tuple<Tuples...>& t,
                       Args&... args )
{
    impl::IterateOverTupleImpl<0, sizeof...(Tuples),
        std::tuple<Tuples...>>()( f, t, args... );
}
//---------------------------------------------------------------------
//
template <int I, size_t TSize, typename Tuple>
struct IterateOverTupleImpl
    : public IterateOverTupleImpl<I + 1, TSize, Tuple>
{
    template <typename Function, typename ...Args>
    void operator()( Function& f, Tuple& t, Args&... args )
    {
        f( std::get<I>(t), args... );
        IterateOverTupleImpl<I + 1, TSize, Tuple>::operator()( f, t,
            args... );
    }
};

//---------------------------------------------------------------------
//
template <int I, typename Tuple>
struct IterateOverTupleImpl<I, I, Tuple>
{
    template <typename Function, typename ...Args>
    void operator()( Function& f, Tuple& t, Args&... )
    {
        cl::Ignore(f);
        cl::Ignore(t);
    }
};

这是我的解码器函子：

struct DecoderFunctor
{
    template <typename X>
    void DecodeIntegral( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
    {
        if( std::is_same<X, uint8_t>::value )
        {
            x = buffer->At(index);
        }
        else if( std::is_same<X,  int8_t>::value )
        {
            x = static_cast<int8_t>( buffer->At(index) );
        }
        else if( std::is_same<X, uint16_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToUInt16( UByteArray<2>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1) }}
            );
        }
        else if( std::is_same<X, int16_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToInt16( UByteArray<2>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1) }}
            );
        }
        else if( std::is_same<X, uint32_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToUInt32( UByteArray<4>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1),
                buffer->At(index + 2),
                buffer->At(index + 3) }}
            );
        }
        else if( std::is_same<X, int32_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToInt32( UByteArray<4>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1),
                buffer->At(index + 2),
                buffer->At(index + 3) }}
            );
        }
        else if( std::is_same<X, uint64_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToUInt64( UByteArray<8>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1),
                buffer->At(index + 2),
                buffer->At(index + 3),
                buffer->At(index + 4),
                buffer->At(index + 5),
                buffer->At(index + 6),
                buffer->At(index + 7) }}
            );
        }
        else if( std::is_same<X, int64_t>::value )
        {
            x = cl::ByteConversion::UbytesToInt64( UByteArray<8>{{
                buffer->At(index + 0),
                buffer->At(index + 1),
                buffer->At(index + 2),
                buffer->At(index + 3),
                buffer->At(index + 4),
                buffer->At(index + 5),
                buffer->At(index + 6),
                buffer->At(index + 7) }}
            );
        }

        // Increment the index in the buffer
        index += sizeof(X);
    }

    template <typename X>
    void operator()( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
    {
        if( std::is_integral<X>::value )
        {
            DecodeIntegral( x, buffer, index );
        }
    }
};

这就是代码被调用的地方：

DecoderFunctor func;
IterateOverTuple( func, data, buffer, index );

因此，对于整数类型，一切都可以正常工作，并且可以完美解码。但是，当我想尝试实现一种新的解码方法（用于数组）时，它没有编译：

std::tuple<std::array<uint16_t, 100>, std::array<uint8_t, 100>> data;

Here 是错误 (gcc-4.9)。

所以我不明白为什么会出现此错误。由于测试std::is_integral<X>::value，数据不应该在DecodeIntegral( x, buffer, index ); 中进行评估，对吗？

请注意，这是正在进行的工作，因此肯定存在一些错误和改进。并感谢您的帮助！

Answer 1

我承认我没有浏览所有代码，但我相信您的问题在于运行时与编译时条件。您不能使用运行时条件（如 if (std::is_integral<:::>::value>) 来防止编译时错误。

我知道 DecodeIntegral 只有在 X 确实是不可分割的时候才可以编译。因此，您必须确保编译器永远不会看到带有非整数X 的DecodeIntegral（即实例化）（即实例化），而不仅仅是它永远不会在运行时发生。 p>

看到函数DecodeIntegral 可以很容易地成为静态成员而无需更改语义，您可以使用“委托到类”技巧来实现这一点。将DecodeIntegral 移动到帮助器类中：

template <bool Integral>
struct Helper;

template <>
struct Helper<true>
{
  template <class X>
  static void Decode( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
  {
    // Old code of DecodeIntegral() goes here
  }  
};

template <>
struct Helper<false>
{
  template <class X>
  static void Decode( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
  {
    // Code for non-integral decoding goes here
  }
};

struct DecoderFunctor
{
    template <typename X>
    void operator()( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
    {
        Helper<std::is_integral<X>::value>::Decode(x, buffer, index);
    }
};

---

根据评论中的要求添加

如果您需要多个鉴别器，请在帮助程序中添加更多bool 模板参数。如果您需要的鉴别器没有标准谓词，您可以编写自己的。

（下面的示例假设判别器是互斥的 - 最多一个为真）：

// Two-discriminator helper
template <bool Integral, bool Array>
struct Helper;

template <>
struct Helper<true, false>
{
  void Decode() { /* integral decode */ }
};

template <>
struct Helper<false, true>
{
  void Decode() { /* array decode */ }
};


// Custom predicate
template <class T>
struct IsStdArray : std::false_type
{};

template <class T, size_t N>
struct IsStdArray<std::array<T, N>> : std::true_type
{};

// Usage
struct DecoderFunctor
{
    template <typename X>
    void operator()( X& x, const IOBuffer::ConstSPtr& buffer, size_t& index )
    {
        Helper<
            std::is_integral<X>::value,
            IsStdArray<X>::value
        >::Decode(x, buffer, index);
    }
};

Answer 2

std::is_integral<X>::value 的计算结果为 false，但这并不意味着下面的代码 (DecodeIntegral( x, buffer, index );) 被“跳过”。编译器也会看到这一行。所以，目前你有一个运行时条件，但你实际上想要一个编译时条件。

编辑：我只是想用一个简短的例子来编辑我的答案，但 Angew 更快。看看他的回答:)