c++ - Boost.MPL 和类型列表生成

Question

背景

这是用于游戏引擎中的内存管理器。我有一个 freelist 实现，如果有的话，我想有一个编译时列表。 (例如，MPL 或 fusion vector )。 freelist 对应分配大小，当分配/释放大小小于常量的对象时，它们将转到相应的freelist。

最后，这意味着小对象在全局范围内具有摊销的恒定时间分配和恒定时间释放。 (耶。)

问题

问题是生成我需要的类型，因此我最终可能会使用 Fusion 来实例化这些类型。使用的类型是(缩写等):

template <size_t N>
struct data_block
{
    size_t mSize; // = N
    char mData[N];
};

template <typename T, size_t ElementsPerPage,
    template <typename> class Allocator = std::allocator >
class freelist { /* ... */ };

template <typename T>
class callocator; // allocator that uses malloc/free

freelist 将管理 data_block 的 2 次方大小，从最小到最大。所以我想要的是:

static const size_t MinimumSmallSize = 4; // anything smaller gets rounded up
static const size_t MaximumSmallSize = 512; // anything bigger goes to the large allocator
static const size_t ElementsPerPage = 4096;

// mpl magic

生成这个:

typedef boost::mpl::vector<
    freelist<data_block<4>, ElementsPerPage, callocator>,
    freelist<data_block<8>, ElementsPerPage, callocator>
    // ...
    freelist<data_block<256>, ElementsPerPage, callocator>
    freelist<data_block<512>, ElementsPerPage, callocator>
    > free_list_collection;

显然，我可以手动执行此操作，但我宁愿避免这样做以获得更通用且可调整的界面。在代码中使用 Fusion vector 也应该比硬编码成员更简单。

问题

我不确定解决这个问题的最佳方法；我以前从未广泛使用过 MPL。有任何想法吗？我有一些糟糕的想法，比如制作一个范围，然后 remove_if 它不是 2 的幂，等等，但这肯定不是最好的。也许是递归的东西，每次加倍，插入我的结果 vector ？我不确定该怎么做。

Answer 1

这是我想出的最佳解决方案，而且相当简单。它需要一个 log 和 pow 元模板，我已经为那些想玩或尝试的人提供了它:

#include <boost/mpl/for_each.hpp>
#include <boost/mpl/range_c.hpp>
#include <boost/mpl/transform.hpp>
#include <boost/mpl/vector.hpp>
#include <iostream>

namespace bmpl = boost::mpl;

//// helpers
template <size_t N, size_t Base>
struct log
{
    static const size_t value = 1 + log<N / Base, Base>::value;
};

template <size_t Base>
struct log<1, Base>
{
    static const size_t value = 0;
};

template <size_t Base>
struct log<0, Base>
{
    static const size_t value = 0;
};

template <size_t N, size_t Power>
struct pow
{
    static const size_t value = N * pow<N, Power - 1>::value;
};

template <size_t N>
struct pow<N, 0>
{
    static const size_t value = 1;
};

//// types and constants
template <size_t N>
struct data_block
{
    size_t mSize; // = N
    char mData[N];
};

template <typename T, size_t ElementsPerPage,
    template <typename> class Allocator = std::allocator >
class freelist { /* ... */ };

template <typename T>
class callocator; // allocator that uses malloc/free

static const size_t MinimumSmallSize = 4;
static const size_t MaximumSmallSize = 512;
static const size_t ElementsPerPage = 4096;

//// type generation
// turn a power into a freelist
template <typename T>
struct make_freelist
{
    static const size_t DataSize = pow<2, T::value>::value;
    typedef data_block<DataSize> data_type;

    typedef freelist<data_type, ElementsPerPage, callocator> type;
};

// list of powers
typedef bmpl::range_c<size_t, log<MinimumSmallSize, 2>::value,
                        log<MaximumSmallSize, 2>::value + 1> size_range_powers;

// transform that list into freelists, into a vector
typedef bmpl::transform<size_range_powers, make_freelist<bmpl::_1>,
                            bmpl::back_inserter<bmpl::vector<> > >::type size_range;

//// testing
struct print_type
{
    template <typename T>
    void operator()(const T&) const
    {
        std::cout << typeid(T).name() << "\n";
    }
};

int main(void)
{
    bmpl::for_each<size_range>(print_type());
    std::cout << std::endl;
}

它的核心就是一个struct和两个typedef。 log 技巧大大减小了范围的大小，pow 当然只是撤消了 log。完全按照我的意愿工作，我看不出有什么方法可以让它更简单。

也就是说，我决定使用 Boost.Pool，所以我不需要我的解决方案(因为它们的池大小是动态的，而不是编译时的。)但这很有趣。