如何使用 C++14 和 C++1z 的功能使这个可变参数模板代码更短？答案

【问题标题】：How can I make this variadic template code shorter using features from C++14 and C++1z?如何使用 C++14 和 C++1z 的功能使这个可变参数模板代码更短？
【发布时间】：2016-03-05 15:59:36
【问题描述】：

这是一个代码 sn-p，我将使用它来检查可变参数模板类型是否唯一：

template <typename...>
struct is_one_of;

template <typename F>
struct is_one_of<F> {
    static constexpr bool value = false;
};

template <typename F, typename S, typename... T>
struct is_one_of<F, S, T...> {
    static constexpr bool value =
        std::is_same<F, S>::value || is_one_of<F, T...>::value;
};

template <typename...>
struct is_unique;

template <>
struct is_unique<> {
    static constexpr bool value = true;
};

template <typename F, typename... T>
struct is_unique<F, T...> {
    static constexpr bool value =
        is_unique<T...>::value && !is_one_of<F, T...>::value;
};

int main() {
    constexpr bool b = is_unique<bool, int, double>::value;
    constexpr bool c = is_unique<int, char, int>::value;
    static_assert(b == true && c == false, "!");
}

有没有什么方法可以使用 C++14 和 C++1z 中引入的功能使这段代码更短和/或更简洁？或者有没有更好的方法来使用新功能达到同样的效果？

对于 C++1z，我的意思是：最新版本的 Clang 和 GCC 中已经提供的功能。

【问题讨论】：

不，这很简洁。但是，当引入折叠表达式时，您将能够执行以下操作：constexpr static bool value = std::is_same<F, T>::value || ...
@BrianRodriguez：我认为这需要圆括号。
你可以用一点小技巧让is_one_of更简洁一点：coliru.stacked-crooked.com/a/3b9755f28193a13b
@PiotrSkotnicki 是的，完全正确。它是否使用了除折叠表达式之外的任何新功能（C++11 中不存在或未开发到该阶段）？

标签： c++ c++14 variadic-templates template-meta-programming c++17

【解决方案1】：

我们最近在 C++1z 草案中添加了std::disjunction，它可用于is_one_of（一旦找到匹配项就会停止实例化，更多详细信息请参见链接）：

template <typename F, typename... T>
  using is_one_of = std::disjunction<is_same<F, T>...>;

这已经在 GCC 主干中实现。对于旧版本的 GCC，您可以改用实现细节 __or_：

template <typename F, typename... T>
  using is_one_of = std::__or_<is_same<F, T>...>;

或者使用 C++11 工具手动实现disjunction，如上面链接的提案末尾所示。

【讨论】：

【解决方案2】：

#include <type_traits>

template <typename F, typename... Ts>
constexpr bool is_one_of = (std::is_same<F, Ts>{} || ...);

template <typename...>
constexpr bool is_unique = true;

template <typename F, typename... Ts>
constexpr bool is_unique<F, Ts...> = is_unique<Ts...> && !is_one_of<F, Ts...>;

DEMO

【讨论】：

【解决方案3】：

我（现在）建议使用 std::conj/disj/nega 系列 STL 函数：

#include <type_traits>

template <typename H, typename... T>
struct is_one_of : std::disjunction<std::is_same<H, T>...> {};

template <typename H, typename... T>
struct is_unique : std::conjunction<std::negation<std::is_same<H, T>>..., is_unique<T...>> {};

template <typename H>
struct is_unique<H> : std::true_type {};

int main()
{
    static_assert(is_one_of<int, char, double, int, bool>::value);
    static_assert(is_unique<int, char, double, bool>::value);
    static_assert(!is_unique<int, int, char, double, bool>::value);
}

当为这些情况设计的fold-expressions 发布到语言中时，这将变得微不足道：

namespace stx = std::experimental;

template <typename H, typename... T>
struct is_one_of {
    static constexpr bool value = (stx::is_same_v<H, T> || ...);
};

template <typename H, typename... T>
struct is_unique {
    static constexpr bool value = (!stx::is_same_v<H, T> && ... && is_unique<T...>::value);
};

template <typename H>
struct is_unique<H> : std::true_type {};

【讨论】：

您的is_unique 仅检查H 是否唯一，但其他Ts 仍可能在类型列表中有重复项。
这段代码以多种不同的方式被破坏，很明显它从未经过最低限度的测试。
@T.C.明天起床后我会换。我最近才允许自己使用这些新功能，但在享受这么多乐趣等时忘记了解决这个问题
@T.C.完毕。现在阻止它编译的是constexpr-ness 的std::any_of

【解决方案4】：

就折叠表达式部分而言，我与 Brian Rodriguez 和 Piotr Scontnincki 的回答一致。在折叠表达式出现之前，您可以通过删除不完整的主模板来稍微缩小现有代码，如下所示：

template <typename...>
struct is_one_of {
    static constexpr bool value = false;
};

template <typename F, typename S, typename... T>
struct is_one_of<F, S, T...> {
    static constexpr bool value =
        std::is_same<F, S>::value || is_one_of<F, T...>::value;
};

template <typename...>
struct is_unique {
    static constexpr bool value = true;
};

template <typename F, typename... T>
struct is_unique<F, T...> {
    static constexpr bool value = is_unique<T...>::value && !is_one_of<F, T...>::value;
};

【讨论】：