c++ - 在编译时使用模板遍历结构字段

Question

我在教授 DirectX 11 的类(class)中​​担任助教，当前的问题是生成输入布局的 D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC 数组。导师认为它丑陋且“接近硬件”。在教师看来，应该有一个干净漂亮的函数，我们可以简单地提供我们的顶点结构并获得适当的输入布局。我正在尝试编写此函数。

我做了一些研究，普遍的共识是，因为 C++ 没有反射，所以它不是直接可能的，但是有一个丑陋的(从某种程度上来说)使用宏和 boost phoenix 的解决方法。不幸的是，我无法访问 Boost。我的技术限制是 C++、Visual Studios Community 2017、Windows 10 SDK 和 June 2010 DirectX 11 SDK。我意识到 DirectX 已包含在 Windows SDK 中，但我们需要 2010 年 6 月版本的一些实用程序。

很明显，我无法编写运行时函数来执行此任务，但如何编写带有模板的编译时函数呢？到目前为止我发现的所有资源都谈到了运行时，我还没有发现一个资源谈论在编译时跨结构字段进行迭代。我对模板有一些经验，但还不足以知道这是否可能，更不用说如何开始了。我希望这里有人可能有想法。

这是我理想的解决方案:

struct Vertex
{
    XMFLOAT3 pos;
    XMFLOAT3 col;
    XMFLOAT3 norm;
    .
    .
    .
};

const char*[] bindings = {
    "POSITION",
    "COLOR",
    "NORMAL",
    .
    .
    .
};

//Takes a struct as template and a list of semantic bindings to create
//an array of D3D11_INPUT_ELEMENT_DESCs for runtime processing.
template <typename T>
constexpr D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC* processStruct(const char** semantics)
{
    //what do I put here?
}

D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC* layoutDescriptor = processStruct<Vertex>(bindings);

Answer 1

我不清楚您将如何使用 Vertex-Structor 和绑定(bind)字符串构建 D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC。尽管如此，以下尝试可能会帮助您实现目标:

#include <thread>
#include <iostream>

const char* bin[] = {
    "pos",
    "col",
    "normal",
    "other"
};

class desc {
    public:
    constexpr desc() : desText(0){}
    constexpr desc(const char * str): desText(str) {}
    constexpr desc operator+(const desc) { return *this; }
    void printName() { std::cout << desText << std::endl;}
    const char* desText;
};

const int ARRAY_SIZE = 4;

template <int N, int I=N-1>
class Table : public Table<N, I-1>
{
public:
    static const desc dummy;
};

template <int N>
class Table<N, 0>
{
public:
    static const desc dummy;
    static desc array[N];
};

template <int N, int I>
const desc Table<N, I>::dummy = Table<N, 0>::array[I] = desc(bin[I]) + Table<N, I-1>::dummy;

template <int N>
const desc Table<N, 0>::dummy = Table<N, 0>::array[0] = desc(bin[0]);

template <int N>
desc Table<N, 0>::array[N];

template class Table<ARRAY_SIZE>;

int main(int, char**)
{
    for (int i=0; i < ARRAY_SIZE; ++i)
        Table<ARRAY_SIZE>::array[i].printName();
}

它将绑定(bind)列表转换为 desc 类数组。

live example