c++ 容器容器的通用 `flatten`

Question

我有兴趣实现一个通用的 flatten一个容器的容器

为了简化，我会使用自己的容器。主要原因是标准容器接收分配器的附加模板参数，这对我编写操作来说更复杂。因此，考虑容器 Vector<T> , List<T>等让人想起标准容器，只是它们不需要分配器。

现在，我有一个可操作的 flatten操作直到四个级别如下:

template <typename T,
      template <typename> class Container1,
      template <typename> class Container2>
List<T> flatten(const Container1<Container2<T>> & c)
{
  List<T> ret;
  for (auto & l : c)
    for (auto & item : l)
      ret.push_back(item);

  return ret;
}

template <typename T,
      template <typename> class Container1,
      template <typename> class Container2,
      template <typename> class Container3>
List<T>
flatten(const Container1<Container2<Container3<T>>> & c)
{
  List<T> ret;
  for (auto & l : c)
    ret.splice(ret.end(), flatten(l));

  return ret;
}

template <typename T,
          template <typename> class Container1,
          template <typename> class Container2,
          template <typename> class Container3,
          template <typename> class Container4>
    List<T> flatten // and so on for more levels ...

我的问题是:

1. 是否存在一种更简洁、特别是通用的方法，允许任意数量的级别，可能基于更优雅的元编程，或者可能使用宏来编写此操作？
2. 如果前面的问题是肯定的，那么有人可以总结一下怎么可能吗？
3. 有什么方法可以至少将这种技术应用于标准容器？正如我所说，是什么让我的 flatten 变得复杂了？标准容器上的版本是这些容器接收分配器作为模板参数。

Answer 1

最简单的方法是递归地展平容器:

template<typename Container, typename T>
void flatten_impl(Container const& c, List<T>& out)
{
   for(auto const& elem : c) flatten(elem, out);
}

显然，与任何递归一样，您也需要终止此递归:

template<typename Elem, typename T>
void flatten_impl(Elem e, List<T>& out)
{
    out.push_back(e);
}

由于这些现在有歧义，您需要解决歧义:

template<typename Elem, typename T>
void flatten_impl(Elem e, List<T>& out, ...)
{
    out.push_back(e);
}
template<typename Container, typename T>
std::void_t<typename Container::value_type> flatten_impl(Container const& c, List<T>& out)
{
   for(auto const& elem : c) flatten(elem, out);
}