Факторизация повторных вызовов конструктора в шаблоне-шаблоне шаблона
Рассмотрим следующий класс строителя -like, который в конечном итоге позволяет мне построить объект с определенными (runtime) значениями для переменных-членов, а также встраивание некоторого поведения, которое переносится несколькими типами времени компиляции.
Такая же сборка позволяет обновлять переменные-члены (обычный шаблон-застройщик), а также изменять параметры типа шаблона, связанные с состоянием типа конструктора (только с несколькими параметрами и членами шаблона, но на практике, будет больше):
template <typename T1 = DefaultT1, typename T2 = DefaultT2>
class Builder {
int param1, param2;
Builder(int param1, int param2) : param1{param1}, param2{param2} {}
public:
Builder() : Builder(default1, default2) {}
// methods to change param1 and param2 not shown
/* return a new Builder with T1 changed to the given T1_NEW */
template <typename T1_NEW>
Builder<T1_NEW, T2 > withT1() { return {param1, param2}; }
template <typename T2_NEW>
Builder<T1 , T2_NEW> withT2() { return {param1, param2}; }
Foo make() {
// uses T1 and T2 to populate members of foo
return Foo{ typename T1::member, typename T2::another };
}
};
Обратите внимание на withT1<> и withT2<> которые позволяют вам возвращать новый строитель с другим типом для T1 или T2 соответственно. Органы для этих методов идентичны: return {param1, param2}; , и на практике намного сложнее, чем показано здесь (например, если имеется много параметров).
Я хотел бы включить тело в какой-то метод, который делает конструкцию, например:
template <typename T1_, typename T2_>
Builder<T1_, T2_> copy() { return {param1, param2}; }
и каждый из них с withT* метода withT* может просто вызвать копию.
Однако мне непонятно, как избежать включения в вызов полностью квалифицированного типа Builder:
template <typename T1_NEW>
Builder<T1_NEW, T2 > withT1() { return copy<T1_NEW, T2>(); }
Здесь лечение хуже, чем исходный яд, так как мне нужно квалифицировать каждый вызов для копирования с помощью <T1_NEW, T2> (и это различно для каждого withT*). Есть ли способ ссылаться на тип возврата или другой тип вывода, который я могу использовать для вызова copy() одинаково в каждой функции?
Я пишу на С++ 11, но обсуждение того, как можно улучшить решение С++ 11 в более поздних стандартах, также приветствуется.
Ответы
Ответ 1
Вы можете ввести прокси-сервер-строитель, который имеет неявное преобразование, чтобы сэкономить на некотором типе:
template<typename T1, typename T2>
struct Builder;
struct BuilderProxy
{
int param1, param2;
template<typename T1, typename T2>
operator Builder<T1, T2>() const { return {param1, param2}; }
};
template <typename T1, typename T2>
struct Builder {
int param1, param2;
Builder(int param1, int param2) : param1{param1}, param2{param2} {}
BuilderProxy copy() { return {param1, param2}; }
template <typename T1_NEW>
Builder<T1_NEW, T2 > withT1() { return copy(); }
template <typename T2_NEW>
Builder<T1 , T2_NEW> withT2() { return copy(); }
};
int main() {
Builder<int, int> a(1, 2);
Builder<double, double> b = a.withT1<double>().withT2<double>();
}
Ответ 2
У меня нет решения для С++ 11, но, как вы сказали сами, С++ 14 может быть полезен для других.
Если я правильно понял, вам нужен класс, в котором хранятся произвольные аргументы с удобным способом передать все аргументы конструктору. Это может быть достигнуто с использованием вариационных аргументов шаблона и std::tuple:
#include <tuple>
template <typename... Args>
class Builder
{
public:
explicit Builder(Args... args)
: arg_tuple(std::forward<Args>(args)...)
{}
template <typename T>
T make()
{
return std::make_from_tuple<T>(arg_tuple);
}
template <typename T>
Builder<Args..., T> with(T t)
{
return std::make_from_tuple<Builder<Args..., T>>(std::tuple_cat(arg_tuple, std::make_tuple(std::move(t))));
}
private:
std::tuple<Args...> arg_tuple;
};
template <typename... Args>
Builder<Args...> make_builder(Args... args)
{
return Builder<Args...>(std::forward<Args>(args)...);
}
Использование:
struct Foo
{
Foo(int x, int y)
: x(x), y(y)
{}
int x;
int y;
};
struct Bar
{
Bar(int x, int y, float a)
: x(x), y(y), a(a)
{}
int x;
int y;
float a;
};
int main()
{
auto b = make_builder().with(5).with(6);
auto foo = b.make<Foo>(); // Returns Foo(5, 6).
auto b2 = b.with(10.f);
auto bar = b2.make<Bar>(); // Returns Bar(5, 6, 10.f).
}
Хотя std::make_from_tuple - это С++ 17, его можно реализовать с использованием возможностей С++ 14:
namespace detail
{
template <typename T, typename Tuple, std::size_t... I>
constexpr T make_from_tuple_impl(Tuple&& t, std::index_sequence<I...>)
{
return T(std::get<I>(std::forward<Tuple>(t))...);
}
}
template <typename T, typename Tuple>
constexpr T make_from_tuple(Tuple&& t)
{
return detail::make_from_tuple_impl<T>(
std::forward<Tuple>(t),
std::make_index_sequence<std::tuple_size_v<std::remove_reference_t<Tuple>>>{});
}
Ответ 3
Не уверен, что я понял вашу проблему на 100%. Позвольте мне попробовать пробный ответ в любом случае: я добавил к вашему фрагменту кода шаблонный неявный оператор преобразования, который вызывает reinterpret_cast
template<typename U1, typename U2>
operator Builder<U1, U2>(){ return *reinterpret_cast<Builder<U1, U2>*>(this); }
Это обычно хаки и небезопасно, но в вашем случае это делает работу. он позволяет функциям-членам withT1 и withT2
template <typename T1_NEW>
Builder<T1_NEW, T2 > withT1() { return *this; }
template <typename T2_NEW>
Builder<T1 , T2_NEW> withT2() { return *this; }
фрагмент, который я использовал для тестирования кода, приведен ниже
#include <type_traits>
template<typename T1, typename T2>
struct Foo;
template<>
struct Foo<int, double>{
int mInt;
double mDouble;
};
template<>
struct Foo<char, double>{
char mChar;
double mDouble;
};
struct t1{
using type = int;
static type member;
};
struct t2{
using type = double;
static type another;
};
struct tt1{
using type = char;
static type member;
};
template <typename T1 = t1, typename T2 = t2>
class Builder {
// int param1, param2;
Builder(int param1, int param2) : param1{param1}, param2{param2} {}
public:
int param1, param2;
Builder() : Builder(0, 0) {}
template<typename U1, typename U2>
operator Builder<U1, U2>(){ return *reinterpret_cast<Builder<U1, U2>*>(this); }
template <typename T1_NEW>
Builder<T1_NEW, T2 > withT1() { return *this; }
template <typename T2_NEW>
Builder<T1 , T2_NEW> withT2() { return *this; }
Foo<typename T1::type, typename T2::type> make() {
// uses T1 and T2 to populate members of foo
return Foo<typename T1::type, typename T2::type>{T1::member, T2::another};
}
};
int main(){
Builder<t1, t2> b;
auto c = b.withT1<tt1>();
static_assert(std::is_same<decltype(c), Builder<tt1, t2>>::value, "error");
}
