Проверьте, является ли переменная переменной?
Есть ли способ проверить, является ли произвольный тип переменной итерабельным?
Итак, чтобы проверить, есть ли у него индексированные элементы, или я могу на самом деле перебрать его через дочерние элементы? (Например, используйте foreach?)
Можно ли создать для этого универсальный шаблон?
Я нашел методы для других языков программирования, ища его. Однако все же нужно выяснить, как это сделать на С++.
Ответы
Ответ 1
Это зависит от того, что вы подразумеваете под "итеративным". В C++ эта концепция довольно свободна, поскольку вы можете реализовать итераторы разными способами.
Если в foreach
вы ссылаетесь на циклы C++ 11 для диапазона, типу необходимо определить методы begin()
и end()
и возвращать итераторы, которые отвечают на operator!=
,
operator++
и operator*
.
Если вы имеете в виду Boost BOOST_FOREACH помощник, то смотрите Расширяемость BOOST_FOREACH.
Если в вашем проекте есть общий интерфейс, от которого наследуются все итерируемые контейнеры, вы можете использовать C++ 11 std::is_base_of:
struct A : IterableInterface {}
struct B {}
template <typename T>
constexpr bool is_iterable() {
return std::is_base_of<IterableInterface, T>::value;
}
is_iterable<A>(); // true
is_iterable<B>(); // false
Ответ 2
Вы можете создать для этого черту:
namespace detail
{
// To allow ADL with custom begin/end
using std::begin;
using std::end;
template <typename T>
auto is_iterable_impl(int)
-> decltype (
begin(std::declval<T&>()) != end(std::declval<T&>()), // begin/end and operator !=
void(), // Handle evil operator ,
++std::declval<decltype(begin(std::declval<T&>()))&>(), // operator ++
void(*begin(std::declval<T&>())), // operator*
std::true_type{});
template <typename T>
std::false_type is_iterable_impl(...);
}
template <typename T>
using is_iterable = decltype(detail::is_iterable_impl<T>(0));
Живой пример.
Ответ 3
Да, используя класс признаков С++ 03
template<typename C>
struct is_iterable
{
typedef long false_type;
typedef char true_type;
template<class T> static false_type check(...);
template<class T> static true_type check(int,
typename T::const_iterator = C().end());
enum { value = sizeof(check<C>(0)) == sizeof(true_type) };
};
Объяснение
-
check<C>(0)
вызывает check(int,const_iterator)
, если C::end()
существует и возвращает const_iterator
совместимый тип
- else
check<C>(0)
вызывает check(...)
(см. преобразование многоточия)
-
sizeof(check<C>(0))
зависит от типа возврата этих функций
- наконец, компилятор устанавливает константу
value
в true
или false
См. компиляцию и пробный запуск coliru
#include <iostream>
#include <set>
int main()
{
std::cout <<"set="<< is_iterable< std::set<int> >::value <<'\n';
std::cout <<"int="<< is_iterable< int >::value <<'\n';
}
Выход
set=1
int=0
Примечание. С++ 11 (и С++ 14) предоставляет множество классов признаков, но ни о каких iterablility...
См. также похожие ответы jrok и Jarod42.
Этот ответ находится в общедоступном домене - CC0 1.0 Universal
Ответ 4
У cpprefence есть пример ответа на ваш вопрос. Он использует SFINAE, вот немного измененная версия этого примера (в случае, если содержание этой ссылки изменяется со временем):
template <typename T, typename = void>
struct is_iterable : std::false_type {};
// this gets used only when we can call std::begin() and std::end() on that type
template <typename T>
struct is_iterable<T, std::void_t<decltype(std::begin(std::declval<T>())),
decltype(std::end(std::declval<T>()))
>
> : std::true_type {};
// Here is a helper:
template <typename T>
constexpr bool is_iterable_v = is_iterable<T>::value;
Теперь, как это можно использовать
std::cout << std::boolalpha;
std::cout << is_iterable_v<std::vector<double>> << '\n';
std::cout << is_iterable_v<std::map<int, double>> << '\n';
std::cout << is_iterable_v<double> << '\n';
struct A;
std::cout << is_iterable_v<A> << '\n';
Выход:
true
true
false
false
Сказав это, все, что он проверяет, это объявление begin() const
и end() const
, поэтому, соответственно, даже следующее проверяется как повторяемое:
struct Container
{
void begin() const;
void end() const;
};
std::cout << is_iterable_v<Container> << '\n'; // prints true
Вы можете увидеть эти кусочки вместе здесь
Ответ 5
Невозможно проверить, является ли произвольный тип переменной итерабельным. Хотя, есть некоторые общие типы, для которых это можно было бы сделать, но проверка будет во время компиляции и не запускать время.
Контейнеры стиля STL в С++ выставляют участников начинать и заканчивать. Присутствие этих членов может быть использовано для определения того, что тип, вероятно, итерабельен.
Примитивный тип массива в С++ представляет собой небольшую ошибку. Адрес первого действительного индекса и адрес, следующий за последним действительным индексом, можно использовать как действительные начинающие и конечные итераторы. Однако массивы С++ не выставляют свою длину; вам нужно сохранить это в отдельной переменной. Таким образом, для определения "конечного итератора" массива вам нужны две части информации: адрес первого индекса и длина массива. (На самом деле вам также нужна третья часть информации: ширина байта каждого индекса, но это обычно выводится из самого массива).
Ответ 6
Или, если (как и я) вы ненавидите каждое решение SFINAE, являющееся большим блоком фиктивных определений структур с бессмысленной ::type
и ::value
ерундой, вот пример использования быстрой и (очень) грязной однострочной:
template <
class Container,
typename ValueType = decltype(*std::begin(std::declval<Container>()))>
static void foo(Container& container)
{
for (ValueType& item : container)
{
...
}
}
Последний аргумент шаблона выполняет несколько действий за один шаг:
- Проверяет, имеет ли тип функцию-член
begin()
или эквивалентную.
- Проверяет, что функция
begin()
возвращает что-то с определенным operator*()
(типично для итераторов).
- Определяет тип, полученный в результате отмены ссылки на итератор, и сохраняет его на случай, если он пригодится в реализации вашего шаблона.
Ограничение: не перепроверять наличие соответствующей функции-члена end()
.
Если вы хотите что-то более надежное/тщательное/многократно используемое, используйте вместо этого одно из других превосходных предложенных решений.
Ответ 7
Если вы находитесь под эгидой С++ 11 и выше, то одним из обычных способов проверки SFINAE, который работает, когда вам нужно специализироваться только для одного свойства, является следующий:
template<class T, class = decltype(<expression that must compile>)>
inline constexpr bool expression_works(int) { return true; }
template<class>
inline constexpr bool expression_works(unsigned) { return false; }
template<class T, bool = expression_works<T>(42)>
class my_class;
template<class T>
struct my_class<T, true>
{ /* Implementation when true */ };
template<class T>
struct my_class<T, false>
{ /* Implementation when false */ };
Хитрость заключается в следующем:
- Когда выражение не работает, будет создана только вторая специализация, потому что первая не сможет скомпилироваться и sfinae закончится. Итак, вы получите
false
.
- Когда выражение работает, обе перегрузки являются кандидатами, поэтому я вынужден усилить специализацию. В этом случае
42
имеет тип int
, и поэтому int
является лучшим соответствием, чем unsigned
, получая true
.
- Я принимаю
42
, потому что это ответ на все вопросы, вдохновленный реализацией диапазона Эрика Ниблера.
В вашем случае C++11
имеет свободные функции std::begin
и std::end
, которые работают для массивов и контейнеров, поэтому должно работать следующее выражение:
template<class T, class = decltype(std::begin(std::declval<T>()))
inline constexpr bool is_iterable(int) { return true; }
template<class>
inline constexpr bool is_iterable(unsigned) { return false; }
Если вам нужно больше общности, способ выражения того, что что-то итеративное, может также включать определяемые пользователем типы, которые вносят свои собственные перегрузки для begin
и end
, поэтому вам нужно применить некоторые adl
здесь:
namespace _adl_begin {
using std::begin;
template<class T>
inline auto check() -> decltype(begin(std::declval<T>())) {}
}
template<class T, class = decltype(_adl_begin::check<T>())>
inline constexpr bool is_iterable(int) { return true; }
template<class>
inline constexpr bool is_iterable(unsigned) { return false; }
Вы можете поиграть с этой техникой, чтобы найти решения, которые лучше соответствуют вашему фактическому контексту.