c++ - 如何在(伪？)运行时迭代可变参数模板包？

Question

我想创建 std::fscanf() 的 sibling (我知道这是一个 C 函数)。所以，我的界面是这样的:

template <charT, char_traits, ...>
std::size_t ts_scanf(is, format, opening_bracket, closing_bracket, args)

我决定实现一个从控制台读取的 C# 版本，因为它要求程序员只维护一个序列(args 部分)，而不是参数和格式。

C# 版本 的工作原理如下:

"text blah blah blah {0} {1} {0}", arg1, arg2

因此，它会推断 arg1、arg2 的类型，然后将 {N} 所在位置的文本读取到适当的参数中。

算法我想做的事情:

1.找到左括号

2.尝试解析一个int，说N

3.如果成功，从包中获取第N个参数，使用is>>get<N>args读入它.

4.如果失败，执行哑读

5.重复1到4直到格式结束或者直到流耗尽

因此，在编写循环时我遇到了问题:

for (i = 0; i < length; i = format.find(i, opening_bracket))

我发现我需要以某种方式扩展参数包 args ，这在运行时是不可能的(因为循环是运行时的)。我想到的唯一解决方案是递归:找到左括号时，读取它，修剪格式字符串，然后递归修剪后的字符串和可变参数包的其余部分。

问题:是否有一种解决方案可以在(伪)运行时扩展可变参数包？

Answer 1

template<class=void,  std::size_t...Is >
auto indexer( std::index_sequence<Is...> ){
  return [](auto&&f)->decltype(auto){
    return decltype(f)(f)( std::integral_constant<std::size_t, Is>{}... );
  };
}
template<std::size_t N>
auto indexer(){
  return indexer(std::make_index_sequence<N>{} );
}
template<std::size_t N>
void for_each( F&& f ) {
  indexer<N>()( [&](auto...Is){
    using discard=int[];
    (void)discard{0,(void(
      f(Is)
    ),0)...};
  });
}

indexer 为您提供未打包的索引。

for_each 调用 f，每个 i 的编译时间 i 值直到 N.

这将使您可以在编译时迭代整数。在运行时将整数映射到编译时:

template<std::size_t N, class F>
void pick( std::size_t I, F&& f ){
  for_each<N>( [&](auto i){
    if (I==i) f(i);
  } );
}

只要 N 小于 N，它就会使用 I 的编译时版本调用 f。

template<class...Args>
void read( std::string pattern, Args&...args ){
  auto tied=std::tie(args...);
  for (i = 0; i < length; i = format.find(i, opening_bracket))  
    pick<sizeof...(args)>( i, [&](auto i){
      std::cin>>std::get<i>(tied);
    } );
  }
}

现在上面写了一个隐式的if链；您可以使用不同的技术替换为跳转表。

代码未编译；设计是合理的，但可能有错别字。索引器可以用谷歌找到(我之前已经在SO上写过)。我直接把它写成for_each，但我发现单包版本太有用了。在这里我需要单独的包版本。 Pick 只是使用它。

这是 pick 的跳转表版本:

template<std::size_t N, class F>
void pick( std::size_t I, F&& f ){
  indexer<N>()([&](auto...Is){
    using table_f=void(*)(&f);
    const table_f table[]={
      +[](F&f){ f(decltype(Is){}); }...
    };
    table[I](f);
  });
}

不包括边界检查。此版本不需要 for_each，但某些编译器会在被要求在语句中包含未展开的参数包的 lambda 时中断。