c++ - 如何使用 boost 预处理器生成访问器？

Question

例如

class A
{
    int m_x;
    float m_y;
    double m_z;

    int x() const {return m_x;}
    float y() const {return m_y;}
    double z() const {return m_z;}
};

变得像

class A
{
    MY_MACRO((int)(float)(double), (x)(y)(z));
};

请使用 boost 预处理器序列来执行此操作，因为此宏将与其他已经使用 boost 预处理器序列的现有宏组合。

Answer 1

免责声明:即使您对这个答案感到满意，您也应该等待，以防出现更好的答案，因为我远非专家，这些可能不是最好的方法。

第一种方法:

//two different sequences
struct A
{
    MY_MACRO1((int)(float)(double),(x)(y)(z))
};

我认为这种方法给出了看起来不那么可怕的宏:

#define DECLARE_DATA_MEMBER1(R,TYPES,INDEX,NAME) \
BOOST_PP_SEQ_ELEM(INDEX,TYPES) BOOST_PP_CAT(m_,NAME);

#define DEFINE_ACCESSOR1(R,TYPES,INDEX,NAME) \
BOOST_PP_SEQ_ELEM(INDEX,TYPES) NAME(){ return BOOST_PP_CAT(m_,NAME); }

#define MY_MACRO1(TYPES,NAMES) \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(DECLARE_DATA_MEMBER1,TYPES,NAMES) \
public: \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(DEFINE_ACCESSOR1,TYPES,NAMES)

MY_MACRO 得到两个序列:TYPES 和 NAMES。为了声明数据成员，我在序列 NAMES 上使用 BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I，使用宏 DECLARE_DATA_MEMBER1 并具有序列 TYPES作为数据。这个“调用”DECLARE_DATA_MEMBER1 有 4 个参数:R 未使用(我不知道它做了什么)，TYPES(序列类型)、INDEX(告诉我们现在在哪个迭代中，从 0 开始)和 NAME(原始 NAMES 序列的元素与本次迭代相对应)。
DECLARE_DATA_MEMBER1 和 DEFINE_ACCESSOR1 的“主体”很简单，我们只需获取类型序列中的第 INDEX 个元素，然后连接 m_ 与 NAME。

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第二种方法:

//just one sequence but you need to put two sets of parentheses around each pair
struct B
{
    MY_MACRO2(((int, x))((float,y))((double,z)))
};

这个还是比较简单的，但是有必须使用双括号的不便。

#define DECLARE_DATA_MEMBER2(R,_,TYPE_AND_NAME) \
BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,0,TYPE_AND_NAME) BOOST_PP_CAT(m_,BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME));

#define DEFINE_ACCESSOR2(R,_,TYPE_AND_NAME) \
BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,0,TYPE_AND_NAME) BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME)(){ return BOOST_PP_CAT(m_,BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME)); }

#define MY_MACRO2(TYPES_AND_NAMES) \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(DECLARE_DATA_MEMBER2,_,TYPES_AND_NAMES) \
public: \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(DEFINE_ACCESSOR2,_,TYPES_AND_NAMES)

这次只有一个序列，所以我们不需要辅助宏中的索引。出于这个原因，BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH 使用宏 DECLARE_DATA_MEMBER2 在 TYPES_AND_NAMES 上使用，并且没有传递任何额外数据。该宏接收三个“参数”:R 未使用，_(或 DATA，此处也未使用)，以及 TYPE_AND_NAME((TYPE,NAME) 形式的元组)。
在两个辅助宏的“主体”中，BOOST_PP_TUPLE_ELEM 用于获取类型(索引=0)或名称(索引=1)。这个宏需要传递元组的大小，你想要的元素的索引和元组。

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第三种方法:

//one sequence but the macro is more complex
struct C
{
    MY_MACRO3((int,x)(float,y)(double,z))
};

这个宏大量借鉴了 BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT 和类似的宏。

//Heavily "inspired" from BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT
#define CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0(X, Y)  \
    ((X, Y)) CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1
#define CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1(X, Y)  \
    ((X, Y)) CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0
#define CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0_END
#define CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1_END

#define DECLARE_DATA_MEMBER3(R,_,TYPE_AND_NAME) \
BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,0,TYPE_AND_NAME) BOOST_PP_CAT(m_,BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME));

#define DEFINE_ACCESSOR3(R,_,TYPE_AND_NAME) \
BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,0,TYPE_AND_NAME) BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME)(){ return BOOST_PP_CAT(m_,BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2,1,TYPE_AND_NAME)); }

#define MY_MACRO3(TYPES_AND_NAMES) \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(DECLARE_DATA_MEMBER3,_,BOOST_PP_CAT(CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0 TYPES_AND_NAMES,_END)) \
public: \
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH(DEFINE_ACCESSOR3,_,BOOST_PP_CAT(CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0 TYPES_AND_NAMES,_END))

在这种方法中，辅助宏基本上没有变化。唯一(大)的区别是 for_each 中使用的序列不是简单的 TYPES_AND_NAMES，而是 BOOST_PP_CAT(CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0 TYPES_AND_NAMES,_END)。这是强制使用双括号的巧妙技巧。它是这样工作的:

CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0(int,x)(float,y)_END
    //CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0(A,B)->((A,B))CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1
((int,x))CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1(float,y)_END
    //CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_1(A,B)->((A,B))CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0
((int,x))((float,y))CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0_END
    //CREATE_MY_MACRO_PLACEHOLDER_FILLER_0_END->
((int,x))((float,y))

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