C++ 模板类和 Matlab Mex

Question

我想知道是否有一种优雅的方法可以为模板化 C++ 代码编写 Matlab/Mex 接口(interface)。

情况是这样的:假设我写了一组非常好的 C++ 模板类，如下所示:

template<FooType T>
Foo{
    private: 
        //Some data
    public: 
        //Constructors, methods
};

template<BarType S>
Bar{
    private: 
        //Some data
    public: 
        //Constructors, methods
};

template<FooType T, BarType S>
MyClass{
    private: 
        Foo<T> *D;
        Bar<S> *M;
    public: 
        //Constructors, methods
};

如果我说，n 个不同的 FooType 和 m 个不同的 BarType，我有 n*m MyClass 的不同参数选择(FooType 和 BarType 是自定义的 typename，顺便)。现在，如果我正在编写一个 C++ 程序来使用这些类，它看起来会非常简单:

int main()
{
    Foo<fooType1> *F = new Foo<fooType1>(params);
    Bar<barType3> *B = new Bar<barType3>(params);

    MyClass<fooType1,barType3> *M = new MyClass(F,B);

    M->doThing();

    return 0;
} 

我编译了 main.cpp 并运行它，很高兴。这是有效的，因为我在编译时根据 C++ 模板设计选择了模板参数。到目前为止，这对我来说效果很好，我喜欢这个设计。

现在假设我想编写与 main.cpp 相同类型的程序，但使用 Matlab 作为脚本语言和我的 classes.hpp 的 Mex 接口(interface)。想要这样做的主要原因是我的代码是现有 matlab 包的附加组件。有没有一种优雅的方法来编写我的 mex 文件，以便我可以访问每一对可能的模板参数？我开始做的是用大量 switch 语句编写我的接口(interface)文件，以便我可以选择 FooType 和 BarType - 基本上 Mex 文件编译所有可能的(n*m) 类实例并将它们留在那里供 Matlab 使用。现在这似乎没问题(我有 n=3, m=2)，但它看起来也很草率且难以维护。

我曾考虑过让“用户”每次想要选择不同的FooType 和BarType 时都重新编译mex 文件，但这似乎也有点令人恼火(无论如何对普通的 Matlab 用户来说)。感谢您的意见!

Answer 1

我不熟悉 Mex；我只是一个 C++ 用户。如果没有对运行时库生成的直接 MATLAB 支持，你所描述的是不可能的，我认为这甚至不存在。您肯定需要在编译时预先实例化所有内容。这并不简单。

正如您所说，问题在于模板都是在编译时生成的，直到运行时才使用它们，此时所有类型信息都消失了。假设 MATLAB 知道改编方案，经过改编的名称应该不是问题。

因此您必须在 C++ 级别解决此问题。在 C++ 中，没有类型安全的方法来获取类型名称作为字符串。唯一的解决办法是使用宏来消除一些膨胀。这很不幸，因为如果可能的话，使用所有有效参数类型的 std::tuple 和一点递归模板魔法，将可能有一个非常优雅的解决方案。