C++自动化(模板元)编程基础与应用

时间：2006-06-16 11:29:29 来源：中国IT实验室作者：Linux联盟收集

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    (type)根据具体的CONS类型和一个给定的索引值得到一个类型，指的是cons类型串中
的指定索引值的位置的类型，这个索引值符合C语言的规范，是从0开始编号的。

    在给出具体的这两个元函数的实现之前需要将前面的章节中的命名规范说明一下：

    (A)如果元函数的返回值为整数，那么返回值名称命名为value

    (B)如果元函数的返回值为类型，那么返回值名称命名为result

    好了，现在可以看看如何实现这两个元函数了：

#endif

#ifdef CODE_NOTE
//length元函数的实现
templatestruct length;
template<>struct length
{//返回值为整数，命名为value
        enum{value=0};
};
template
struct length >
{//返回值为整数，命名为value
        enum{value=1+length::value};
};
//type元函数的实现
templatestruct type;
template
struct type,0>
{//返回值为类型，命名为result
        typedef FirstType result;
};
template
struct type,i>
{//返回值为类型，命名为result
        typedef typename type::result result;
};
#endif//CODE_NOTE

#if 0

    两个需要的元函数已经成功的给出了，如果有什么不清楚的地方也可以参见<vDTLinux联盟
C++ Design>>一书的Typelist的Length元函数和TypeAt元函数的解释，基本上是一样的，
这里不在进行过多的解释。在这里我们所重视的是如何使用这两个元函数来实现我们的类
型遍历算法。现咱万事具备了，可以开始本章的中心内容：实现类型的遍历算法！不过在
给出具体的代码之前还需要做一件事情，那就是将之前的代码保存到一个文件中，为了统
一起见，我们就先将这个文件名命名为meta.h吧！该文件的详细内容在本文的最后给出。
现在看一下如何实现我们的类型遍历算法吧，见CODE1所示：

#endif

#ifdef CODE1
#include
#include "meta.h"//该文件的具体内容见本文的最后
namespace xcl = pandaxcl;//缩写名字空间
//为了能够测试type元函数需要定义下面的一些额外的测试模板
template struct traits;
template<> struct traits{static const char*name(){return "char";}};
template<> struct traits{static const char*name(){return "int";}};
template<> struct traits{static const char*name(){return "short";}};
template<> struct traits{static const char*name(){return "long";}};
template<> struct traits{static const char*name(){return "float";}};
template<> struct traits{static const char*name(){return "double";}};
//必须外加一层包裹层来传递额外的类型参数
template struct Config
{
        template struct Function
        {
                static void execute()
                {
                        //你的代码在这里编写
                        typedef typename xcl::type::result CT;//当前类型的意思
                        std::cout << i << " : " << traits::name() << std::endl;
                }
        };
};
int main()
{
        typedef xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::consvDTLinux联盟
                xcl::null_type> > > > > > CONS;
        std::cout << "CONS类型串的长度为：" << xcl::length::value << std::endl;
        xcl::LOOP::Function,0,xcl::length::value,1>::execute();
        return 0;
}
#endif//CODE1
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//该程序的运行结果为：
/********************************************************
CONS类型串的长度为：6
0 : char
1 : int
2 : short
3 : long
4 : float
5 : double
************************************************************/
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#if 0

    从CODE1中的代码可以看出，我们已经成功的实现了类型的循环遍历。之所以需要实现
这种功能是因为这种功能能够在下一章中对自动生成的代码执行任意的操作，这一点在自
动生成代码上非常重要，如果这一点没有实现，C++模板元自动生成的代码和C宏生成的代
码相比将不会有什么神奇指出。这也是我将这段内容安排在这一章的主要原因。可能您还
没有认识到这里的代码的重要性，不过这没什么关系，我会在后续的章节中详细说明这里
的类型遍历的使用过程，并实现动态代码和静态代码的连接。这样之后您自然就会了解本
章的意义所在了:)

    下面给出CODE1中的头文件meta.h的内容如下：

#endif
#ifdef CODE_NOTE
#pragma once
namespace pandaxcl{
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////
        template
        struct IF
        {
                typedef Then result;//将Then类型作为条件为真的返回值（返回值为类型）
        };
        template
        struct IF
        {
                typedef Else result;//将Else类型作为条件为假的返回值（返回值为类型）
        };
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////
        //////////////////////////////////////////////////////////////////////
        ////加入一个外覆层来传递额外的模板参数
        template class Function,size_t start,size_t finish,size_t step>
        struct LOOP
        {
                //为了能够正确的计算出实际的循环终止变量，需要对给定的终止变量
                //进行计算，以满足正确的循环语义
                enum{real_finish=(finish/step*step+start)};
                static void execute()
                {
                        LOOP_BODY::execute();
                }
                //下面的这个模板函数是为了能够实现静态代码和动态代码连接
                template
                static void execute(EnvironmentType&e)
                {
                        LOOP_BODY::execute(e);
                }
        private:
                //引入了一个布尔型的模板参数用来确定循环的终止条件

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