Как изменить порядок типов элементов в типе типа?

Как изменить типы в кортеже? Например, я хочу reverse_tuple<std::tuple<int, char, bool>>::type быть std::tuple<bool, char, int>. Я попытался сделать следующее, но это не сработало. Что я сделал не так?

#include <type_traits>
#include <tuple>

template <typename... Ts>
struct tuple_reverse;

template <typename T, typename... Ts>
struct tuple_reverse<std::tuple<T, Ts...>>
{
    using type = typename tuple_reverse<
                            std::tuple<
                               typename tuple_reverse<std::tuple<Ts..., T>>::type
                            >
                          >::type;
};

template <typename T>
struct tuple_reverse<std::tuple<T>>
{
    using type = std::tuple<T>;
};

int main()
{
    using result_type = std::tuple<int, bool, char>;
    static_assert(
        std::is_same<
            tuple_reverse<var>::type, std::tuple<char, bool, int>
        >::value, ""
    );
}

Вот мои ошибки:

<суб >

prog.cpp: In instantiation of ‘struct tuple_reverse<std::tuple<char, int, bool> >’:
prog.cpp:15:34: recursively required from ‘struct tuple_reverse<std::tuple<bool, char, int> >’
prog.cpp:15:34: required from ‘struct tuple_reverse<std::tuple<int, bool, char> >’
prog.cpp:29:31: required from here
prog.cpp:15:34: error: no type named ‘type’ in ‘struct tuple_reverse<std::tuple<int, bool, char> >’
prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:30:9: error: template argument 1 is invalidСуб >

Ответ 1

То, что вы сделали неправильно, было здесь:

using type = typename tuple_reverse<
                        std::tuple<
                           typename tuple_reverse<std::tuple<Ts..., T>>::type
                        >
                      >::type;

Посмотрев на него изнутри, вы переупорядочиваете элементы кортежа: tuple<Ts..., T>, затем вы пытаетесь отменить это, затем вы поместите результат в tuple, а затем попытаетесь отменить это... а?!:)

Это означает, что каждый раз, когда вы создаете экземпляр tuple_reverse, вы даете ему кортеж того же размера, поэтому он никогда не заканчивается и рекурсивно создается навсегда. (Затем, если эта рекурсия завершена, вы вставляете полученный тип кортежа в кортеж, так что у вас есть одноэлементный кортеж, содержащий N-элементный кортеж, и отменяйте его, что ничего не делает, потому что обратное одноэлементное кортеж является нет-оп.)

Вы хотите удалить один из элементов, затем перевернуть остальные и снова соединить его:

using head = std::tuple<T>;
using tail = typename tuple_reverse<std::tuple<Ts...>>::type;

using type = decltype(std::tuple_cat(std::declval<tail>(), std::declval<head>()));

И вам не нужно обертывать его в кортеж и снова менять его:)

И вы также должны обрабатывать пустой случай кортежа, так что все дело в следующем:

template <typename... Ts>
struct tuple_reverse;

template <>
struct tuple_reverse<std::tuple<>>
{
    using type = std::tuple<>;
};

template <typename T, typename... Ts>
struct tuple_reverse<std::tuple<T, Ts...>>
{
  using head = std::tuple<T>;
  using tail = typename tuple_reverse<std::tuple<Ts...>>::type;

  using type = decltype(std::tuple_cat(std::declval<tail>(), std::declval<head>()));
};

Я бы сделал это по-другому, хотя.

Чтобы получить только тип, используя С++ 14

template<typename T, size_t... I>
struct tuple_reverse_impl<T, std::index_sequence<I...>>
{
  typedef std::tuple<typename std::tuple_element<sizeof...(I) - 1 - I, T>::type...> type;
};

// partial specialization for handling empty tuples:
template<typename T>
struct tuple_reverse_impl<T, std::index_sequence<>>
{
  typedef T type;
};

template<typename T>
struct tuple_reverse<T>
: tuple_reverse_impl<T, std::make_index_sequence<std::tuple_size<T>::value>>
{ };

Или вы можете написать функцию, чтобы отменить реальный объект кортежа, а затем используйте decltype(reverse(t)) для получения типа. Чтобы отменить объект, подобный кортежу, в С++ 14:

template<typename T, size_t... I>
auto
reverse_impl(T&& t, std::index_sequence<I...>)
{
  return std::make_tuple(std::get<sizeof...(I) - 1 - I>(std::forward<T>(t))...);
}

template<typename T>
auto
reverse(T&& t)
{
  return reverse_impl(std::forward<T>(t),
                      std::make_index_sequence<std::tuple_size<T>::value>());
}

В С++ 11 используйте <integer_seq.h> и добавьте типы возвращаемых данных и используйте remove_reference для удаления ссылок из типа кортежа (потому что tuple_size и tuple_element не работают со ссылками на кортежи):

template<typename T, typename TT = typename std::remove_reference<T>::type, size_t... I>
auto
reverse_impl(T&& t, redi::index_sequence<I...>)
-> std::tuple<typename std::tuple_element<sizeof...(I) - 1 - I, TT>::type...>
{
    return std::make_tuple(std::get<sizeof...(I) - 1 - I>(std::forward<T>(t))...);
}

template<typename T, typename TT = typename std::remove_reference<T>::type>
auto
reverse(T&& t)
-> decltype(reverse_impl(std::forward<T>(t),
                        redi::make_index_sequence<std::tuple_size<TT>::value>()))
{
    return reverse_impl(std::forward<T>(t),
                        redi::make_index_sequence<std::tuple_size<TT>::value>());
}

Ответ 2

Непроверенные.

template < typename Tuple, typename T >
struct tuple_push;

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

template < typename Tuple >
struct tuple_reverse;

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

template < >
struct tuple_reverse<std::tuple<>>
{
    typedef std::tuple<> type;
};

Что-то там в любом случае.

Это также отменяет тип, который, кажется, является тем, что вам нужно. Обращение к реальному кортежу будет включать функции, а не метафрукты.

Ответ 3

Я столкнулся с этим вопросом, работая над параметрами обратного шаблона для произвольных типов.

Ответ Джонатана Вакели отлично подходит для кортежей, но если кому-то еще понадобится изменить любой тип, т.е. T<P1, P2, ..., Pn> на T<Pn, Pn-1, ..., P1>, вот что я придумал (Сторнирование логика взята здесь).

namespace Details
{
    /// Get the base case template type `T<>` of a templated type `T<...>`
    template<typename>
    struct templated_base_case;

    template <template<typename...> class T, typename... TArgs>
    struct templated_base_case<T<TArgs...>>
    {
        using type = T<>;
    };

    /// Inner reverse logic.
    ///
    /// Reverses the template parameters of a templated type `T` such
    /// that `T<A, B, C>` becomes `T<C, B, A>`.
    ///
    /// Note that this requires `T<>` to exist.
    template<
        typename T,
        typename = typename templated_base_case<T>::type>
    struct reverse_impl;

    template<
        template <typename...> class T,
        typename... TArgs>
    struct reverse_impl<
        typename templated_base_case<T<TArgs...>>::type,
        T<TArgs...>>
    {
        using type = T<TArgs...>;
    };

    template<
        template<typename...> class T,
        typename first,
        typename... rest,
        typename... done>
    struct reverse_impl<
        T<first, rest...>,
        T<done...>>
    {
        using type = typename reverse_impl <T<rest...>, T<first, done...>>::type;
    };

    /// Swap template parameters of two templated types.
    ///
    /// `L<A, B, C> and R<X, Y, Z>` become `L<X, Y, Z> and R<A, B, C>`.
    template<typename L, typename R>
    struct swap_template_parameters;

    template<
        template<typename...> class L,
        template<typename...> class R,
        typename... x,
        typename... y>
    struct swap_template_parameters<L<x...>, R<y...>>
    {
        using left_type = L<y...>;
        using right_type = R<x...>;
    };
}

/// Parameter pack list of types
template <typename... Args>
struct type_list { };

/// Reverses the arguments of a templates type `T`.
///
/// This uses a `type_list` to allow reversing types like std::pair
/// where `std::pair<>` and `std::pair<T>` are not valid.
template<typename T>
struct reverse_type;

template<template<typename...> class T, typename... TArgs>
struct reverse_type<T<TArgs...>>
{
    using type = typename Details::swap_template_parameters<
        T<TArgs...>,
        typename Details::reverse_impl<type_list<TArgs...>>::type>::left_type;
};

Некоторые логики реализации могут быть объединены, но я попытался сделать это как можно более ясным здесь.

reverse_type может применяться к кортежам:

using my_tuple = std::tuple<int, bool, char>;

static_assert(
    std::is_same<
        typename reverse_type<my_typle>::type,
        std::tuple<char, bool, int>>::value,
    "");

Или другие типы:

/// Standard collections cannot be directly reversed easily
/// because they take default template parameters such as Allocator.
template<typename K, typename V>
struct simple_map : std::unordered_map<K, V> { };

static_assert(
    std::is_same<
        typename reverse_type<simple_map<std::string, int>>::type,
        simple_map<int, std::string>>::value,
    "");

Немного подробное объяснение.

Ответ 4

Из интереса вы действительно хотели изменить тип кортежа или просто обрабатывать каждый элемент в обратном порядке (как это часто бывает в моих проектах)?

#include <utility>
#include <tuple>
#include <iostream>

namespace detail {

    template<class F, class Tuple, std::size_t...Is>
    auto invoke_over_tuple(F &&f, Tuple &&tuple, std::index_sequence<Is...>) {
        using expand = int[];
        void(expand{0,
                    ((f(std::get<Is>(std::forward<Tuple>(tuple)))), 0)...});
    }


    template<class Sequence, std::size_t I>
    struct append;
    template<std::size_t I, std::size_t...Is>
    struct append<std::index_sequence<Is...>, I> {
        using result = std::index_sequence<Is..., I>;
    };

    template<class Sequence>
    struct reverse;

    template<>
    struct reverse<std::index_sequence<>> {
        using type = std::index_sequence<>;
    };

    template<std::size_t I, std::size_t...Is>
    struct reverse<std::index_sequence<I, Is...>> {
        using subset = typename reverse<std::index_sequence<Is...>>::type;
        using type = typename append<subset, I>::result;
    };
}

template<class Sequence>
using reverse = typename detail::reverse<Sequence>::type;

template
        <
                class Tuple,
                class F
        >
auto forward_over_tuple(F &&f, Tuple &&tuple) {
    using tuple_type = std::decay_t<Tuple>;
    constexpr auto size = std::tuple_size<tuple_type>::value;
    return detail::invoke_over_tuple(std::forward<F>(f),
                                     std::forward<Tuple>(tuple),
                                     std::make_index_sequence<size>());
};

template
        <
                class Tuple,
                class F
        >
auto reverse_over_tuple(F &&f, Tuple &&tuple) {
    using tuple_type = std::decay_t<Tuple>;
    constexpr auto size = std::tuple_size<tuple_type>::value;
    return detail::invoke_over_tuple(std::forward<F>(f),
                                     std::forward<Tuple>(tuple),
                                     reverse<std::make_index_sequence<size>>());
};

int main()
{
    auto t = std::make_tuple("1", 2, 3.3, 4.4, 5, 6, "7");
    forward_over_tuple([](auto &&x) { std::cout << x << " "; }, t);
    std::cout << std::endl;

    reverse_over_tuple([](auto &&x) { std::cout << x << " "; }, t);
    std::cout << std::endl;
}