Шаблоны: как управлять числом конструкторов args с использованием переменной шаблона.

Я пытаюсь сделать простой векторный класс (математика) следующим образом:

template <int D, typename T = float>
class Vector
{
  T m[D];
  // ...
};

Где D - количество измерений. Если оно равно двум, вектор сохранит два значения типа T.

Как я могу объявить конструкторную функцию принимать аргументы D типа T?

Vector<2> v(1.0f, -6.3f);

Как добавить функцию только в том случае, если D, если имеется определенный номер? Я хочу добавить GetX(), если D is >= 1, GetY(), если D is >= 2 и GetZ(), если D is >= 3, но следующий код должен генерировать время компиляции ошибка:

Vector<2> v(1.0f, -6.3f);
cout << v.GetZ() << endl;

Как сгенерировать ошибку времени компиляции, если D является < 1

Я не следую никакому конкретному стандарту, все будет работать для меня.

ОТВЕТЫ

Ответ 1

У меня нет доступа к компилятору С++ 11, но возможно, что-то подобное может работать?

#include <array>
#include <type_traits>

template <int D, typename T>
class Vector
{
    static_assert(D > 0, "Dimension must be greater than 0");
    std::array<T,D> m;
public:
    template<typename... Args>
    Vector(Args&&... args) : m{T(args)...}
    {
         static_assert(sizeof...(Args) == D, "Invalid number of constructor arguments.");
    }

    T GetX() const { return m[0]; }
    T GetY() const { return m[1]; }
    T GetZ() const { return m[2]; }
};

template <typename T>
class Vector<1, T>
{
    std::array<T,1> m;
public:
    Vector(const T& t0) : m{t0}
    {
    }

    T GetX() const { return m[0]; }
};

template <typename T>
class Vector<2, T>
{
    std::array<T,2> m;
public:
    Vector(const T& t0, const T& t1) : m{t0, t1}
    {
    }

    T GetX() const { return m[0]; }
    T GetY() const { return m[1]; }
};

Ответ 2

Итак, я представил немного глупый ответ, который понравился людям. Но это намного проще, чем это:)

template <int D, typename T = float>
class v {
public:
    template <typename... Args>
    v(Args... args) : a{ T(args)... } {
        static_assert(sizeof...(Args) == D, "wrong number of arguments");
    }

private:
    T a[D];
};

Вы можете использовать variadic templates и SFINAE для получения конструктора с нужным количеством параметров.

Конструкторы не имеют возвращаемых значений, поэтому нам нужно использовать SFINAE для одного из параметров. И для использования вариативных шаблонов нам нужно будет иметь пакет параметров в конце.

Это означает, что мы должны использовать SFINAE для первого параметра.

Тогда это означает, что пакет параметров после первого параметра должен иметь один меньше параметра, чем размеры.

С этим в руке мы можем написать:

template <int D, typename T>
class v {
public:
    template <typename... Tail>
    v(typename std::enable_if<sizeof...(Tail)+1 == D, T>::type head, Tail... tail)
    : a{ head, T(tail)... } {}

private:
    T a[D];
};

И теперь:

v<4, int> a(1,2,3,4); // ok!
v<4, int> b(1,2,3);   // error! no such constructor

Ответ 3

Это немного не по теме, но, возможно, это будет наименьший объем работы: используйте tuple. Затем вы бесплатно получаете все функции доступа.

Осталось только сделать кортеж factory:

template <typename T, unsigned int D> struct tuple_maker
{
  typedef typename tcat<T, tuple_maker<T, D - 1>::type>::type type;
}
template <typename T> struct tuple_maker<T, 1>
{
  typedef std::tuple<T> type;
}

Нам нужен вспомогательный tcat:

template <typename T, typename Tuple> struct tcat;
template <typename T, typename ...Args> struct tcat<T, std::tuple<Args...>>
{
  typedef typename std::tuple<T, Args...> type;
}

Использование:

tuple_maker<float, 3>::type myVec3D;

С помощью шаблонных псевдонимов мы можем сделать лучше:

template <typename T, unsigned int D>
using MyVector = typename tuple_maker<T, D>::type;

MyVector<double, 4> myVec4D;

Ответ 4

Это должно выполнить задание:

template<int N, typename T>
class Array
{
private:
    T Data[N];

public:
    template<int i>
    void Init() { }
    template<int i, typename... Args>
    void Init(T Arg0, Args... Rest)
    {
        Data[i] = Arg0;
        Init<i + 1>(Rest...);
    }
    template<typename... Args>
    Array(T Arg0, Args... Rest)
    {
        static_assert(sizeof...(Args) + 1 == 5, "Wrong number of arguments");
        Data[0] = Arg0;
        Init<1>(Rest...);
    }
};

int main (int argc, const char * argv[])
{
    Array<5, int> arr(1, 2, 3, 4, 5);
    return 0;
}

Ответ 5

Как я могу объявить функцию-конструктор для принятия D-аргументов типа T?

Вы не можете этого сделать. Вы можете специализироваться для каждого из поддерживаемых измерений и предоставлять подходящий конструктор для каждого из них. Или вы можете определить конструктор, который принимает несколько аргументов по умолчанию и игнорирует те, которые не используются. Или вы можете определить несколько конструкторов: от 1 до некоторого верхнего предела и static_assert, если количество аргументов больше, чем D.

Как добавить функцию только в том случае, если D - конкретный номер?

Это делается со специализацией. Вам нужно будет перенести всю общую функциональность на некоторый шаблон VectorBase и наследовать от нее, а также добавить частичную специализацию по размерности для добавления этих функций.

Как сгенерировать ошибку времени компиляции, если D является < 1

Или вы можете определить все эти функции для базового шаблона, а static_assert, если D недостаточно для использования этой функции. Однако вы только что потеряли явный экземпляр. Вы также можете добавить параметр типа фиктивного шаблона к таким функциям, поэтому вы можете использовать enable_if и SFINAE для отбрасывания функций.