在模板参数列表较大的情况下使用宏的便利性

Question

在我的设计中，我有一个针对大量参数进行模板化的类（让它成为Shell）。这些参数中的大多数是我在项目中定义的其他类，因为我为我的项目选择了基于策略的设计方法。

类声明如下所示：

template <class int_t, class float_t, class Pol1, class Pol2,..., class PolN>
class Shell : Pol1, Pol2,...,PolN

前两个参数是应使用的整数和浮点类型。其余参数是项目中定义的特定策略。

这种设计对我来说很方便，因为它可以避免很多运行时检查（我们的目标是运行时性能）。然而，每当他/她想要创建Shell 类的实例时，输入一个包含 10 多个参数的列表是非常麻烦的（从用户的角度来看）。

出于这个原因，我选择将这个打字负担连同宏一起移到一个单独的文件中。首先，我将所有策略默认为一个宏：

template <class int_t, class float_t, class Pol1 = DEF_1, class Pol2 = DEF_2,..., class PolN = DEF_N>
class Shell : Pol1, Pol2,...,PolN

模板参数可以在单独的文件中作为宏提供，而不是在求解器的声明中。例如：

#include <shell.cpp>

#define DEF_1 example1
#define DEF_2 example2
...
#define DEF_N exampleN

int main(){
    Shell<int,double> MyShell();
    return 0;
    }

这样，实例化类只需要传递给模板参数（其他+10参数通过宏传递）。定义甚至可以移动到单独的文件中，如下所示：

#include <shell.cpp>
#include "define.hpp"

这只是一种解决方法，因此不必在每次创建类的实例时都提供 10 多个参数的参数列表。宏是迄今为止我发现的最好的解决方案。但是，我知道宏在大多数 C++ 应用程序中并不是“推荐”的解决方案。

出于这个原因，我想知道这是否是一个典型问题，以及如何在没有宏的情况下克服它。我还想知道宏是否是一个“好的”解决方案，或者我是否应该不惜一切代价避免这种设计。我将不胜感激有关此主题的任何帮助/评论，因为我对 C++ 很陌生 :)

Answer 1

这是一个完全无宏的解决方案，允许默认设置和从默认设置单独更改策略（无需重新指定默认设置），并且可以轻松扩展：

struct DefaultPol1 {};
struct DefaultPol2 {};
struct DefaultPol3 {};

struct OtherPol1 {};
struct OtherPol2 {};
struct OtherPol3 {};

template<class Pol1 = DefaultPol1, class Pol2 = DefaultPol2, class Pol3 = DefaultPol3>
struct Config
{
    using P1 = Pol1;
    using P2 = Pol2;
    using P3 = Pol3;


    template <class NewPol1>
    using ChangePol1To = Config<NewPol1, Pol2, Pol3>;

    template <class NewPol2>
    using ChangePol2To = Config<Pol1, NewPol2, Pol3>;

    template <class NewPol3>
    using ChangePol3To = Config<Pol1, Pol2, NewPol3>;
};

using DefaultConfig = Config<>;


template <class int_t, class float_t, class C = DefaultConfig>
class Shell : C::P1, C::P2, C::P3
{};


void foo()
{
    using config = DefaultConfig::ChangePol3To<OtherPol3>::ChangePol1To<OtherPol1>;
    Shell<unsigned, double, config> myShell;
}

https://godbolt.org/g/uPrRhc（改进版，感谢@Jarod42！）
（如果您将空结构定义更改为仅（前向）声明，编译器错误表明选择了正确的策略）。

命名可能会随着更多上下文而改进。

Answer 2

使用别名似乎更好：

template <class int_t, class float_t>
using MyShell = Shell<int_t, float_t, MyPol1, MyPol2, ..., MyPolN>;