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CPO meta API: 编译期模板参数多态

编辑时间：2021-08-23 18:49:49 作者：loop 4条评论

出自：purecpp.cn

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前篇: [C++: 通过对编译时ADL状态机进行封装为CPO提供易用的meta API库](http://purecpp.cn/detail?id=2249)

[示例代码](http://purecpp.cn/detail?id=2252)

**本例中将演示在 CPO meta API 中使用模板参数个数多态进行编译期计算:**

计算角谷猜想数列 `takutani(7)`

![alt](http://purecpp.cn/static/2d021aef7064400cb8c8e7fc27b0a9a0.png)

↑ 定义 CPO 类型 `foo::custom::kakutani`

约定接受的 '实现类' `impl` 实现接口 `impl::evolve(_args...)` 并接受若干个参数。

![alt](http://purecpp.cn/static/e84afc93bccf4f6789609f18fd7af3a3.png)

↑ 为 kakutani 注册三个实现类

所有实现的第一个参数都是保留的, 用于存放和记录返回值。

**`kakutani_odd_t` 对应参数个数 n 为奇数且 `n > 1` 的情况:**

它先将所有参数 `_arg++` 之后使用基类提供的 `get_value()` 获取第一参数的值, 与参数个数组成一对 `std::tuple<int, int>`, 并入返回值列表 `_res`。

之后它将参数个数复制为 `3n + 1` 个, 传递给 CPO kakutani。

**`kakutani_even_t` 对应参数个数 n 为偶数的情况:**

和奇数个额外参数时的实现相同, 第一步先将递归深度信息和参数个数信息打包成一对 `std::tuple<int, int>`, 并入返回值列表 `_res`。

之后它调用 `tuple_half` 方法取出一半参数, 再和打包后 `_res` 的一起, 利用 `std::apply()` 函数传递给 CPO kakutani。

**`kakutani_one_t` 对应参数个数 n 为 1 的情况:**

它将传入的返回值列表和当前递归深度以及额外参数个数 '1' 打包之后直接返回。

经过注册, 这三个函数通过 CPO kakutani 形成了递归调用。

这些函数都是 `constexpr` 的, 这意味着它们将在编译期完成计算, 得到 `constexpr tuple<int, int, ...>` 类型的 `result`。

**通过参数个数多态推导, 通过 CPO 动态注册和模板函数递归, 我们在编译期完成了一次角谷猜想数列迭代**

来说两句吧

最新评论

fqbqrr 2021-08-24 16:56:41

我感觉,你这种方式搞麻烦了,
这是我的实现:https://blog.csdn.net/fqbqrr/article/details/119893850
当然,也许我没理解到你的深义.
你是为了编译期生成数列吗?
loop 2021-08-25 04:04:10

这个例子主要目的是演示CPO参数个数多态的用法，也就是通过cpo转发泛型参数到这些实现类的模板成员方法并保持sfinae友好的能力。也就是假设存在一个大前提，既上面的 foo::custom::kakutai 是别人提供的头文件，我们不能直接修改它的实现。
CPO设计模式的出现就是为了解决这类问题。它们可以概括为如下情况：头文件里需要提供一个接口以处理编译期分支，同时头文件的使用者需要增加或修改这些编译期分支。所以例子没有采用在头文件内硬编码的方式实现这个算法，因为那样就和CPO要解决的问题无关了
fqbqrr 2021-08-25 09:19:45

感谢回复,大致了解了.
qicosmos 2021-08-26 09:58:13

赞！

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