template<typename…First, typename…Second>
void init(std::pair<First,Second>…)
{
}
int main()
{
init(std::make_pair(1, 2), std::make_pair(3,4), std::make_pair(0.3, 1e5));
}
Поскольку пакет параметров в нашем случае может быть только один, необходима структура данных, в которую можно упаковать объекты различных типов. На эту роль лучше всего подойдет кортеж.
Кортеж – это структура данных, которая используется для хранения объектов различных типов.
В STL кортеж реализуется шаблонным классом std::tuple, параметрами шаблона являются типы, которые будут храниться в кортеже. Этот класс как нельзя лучше подойдет для наших целей, потому что объекты вызова у нас также задаются параметрами шаблона.
Итак, у нас есть два набора: объекты вызова и данные, передаваемые в вызов. Какой набор упаковать в кортеж, а какой в пакет параметров? Рассмотрим различные способы упаковки наборов.
5.3.2. Способ 1: объекты в пакет, данные в кортеж
При использовании данного способа реализация распределения практически совпадает с описанной в Листинг 65 п. 5.2.2 с той разницей, что для передачи данных используется не переменная, а кортеж (Листинг 68).
template <typename CallData>
void Call(CallData& data) // (1)
{
}
template <typename CallData, typename First, typename…Others>
void Call(CallData& data, First& first, Others&…rest) // (2)
{
std::apply(first, data); // (3)
Call(data, rest…); // (4)
}
template <typename… CallData, typename… CallObjects>
void Distribute1(std::tuple<CallData…> data, CallObjects… objects) // (5)
{
Call(data, objects…); // (6)
}
Распределяющая функция объявлена в строке 5. Входными параметрами функции являются кортеж данных вызова data и пакет объектов вызова objects, типы их содержимого задаются параметрами шаблона. Внутри этой функции, в строке 6, происходит первый вызов рекурсивной функции, которой передаются соответствующие аргументы – кортеж и пакет.
Рекурсивная функция объявлена в строке 2. Эта функция извлекает очередной объект из пакета и осуществляет его вызов (строка 3). Здесь используется функция стандартной библиотеки std::apply, которая преобразует содержимое кортежа в список аргументов. Далее, в строке 4, пакет с оставшимися параметрами передается в рекурсивный вызов Call, и процесс повторяется до завершения рекурсии.
5.3.3. Способ 2: объекты в кортеж, данные в пакет
При использовании данного способа необходимо пройти по всем элементам кортежа и осуществить вызовы хранимых в нем объектов, передавая на вход пакет данных. Как осуществить обход содержимого кортежа?
Доступ к элементам кортежа осуществляется с помощью вызова
std::get<index>(tuple),
где index – это порядковый номер элемента (начиная с 0), tuple – имя переменной-кортежа. Проблема в том, что индексы должны быть заранее определены как числовые константы, использование переменной для задания индекса не допускается31. Поэтому здесь нельзя использовать ни циклы, ни функции с входным аргументом – индексом.
Можно попробовать объявить шаблон функции, в которой индекс задается параметром шаблона, а внутри функции изменить индекс и осуществить рекурсивный вызов. По идее, в этом случае для каждого индекса должна была бы сгенерироваться отдельная специализированная функция, однако стандарт не допускает специализацию шаблонов функций32. Но специализация шаблонов классов допустима, поэтому выходом будет обернуть функцию в класс – оболочку и уже для класса объявлять специализацию по индексам. Реализация приведена в Листинг 69.
template<std::size_t Index, typename CallObjects, typename… CallData> // (1)
struct TupleIterator
{
static void IterateTupleItem(CallObjects& callObjects, CallData…callData) // (2)
{
const std::size_t idx = std::tuple_size_v<CallObjects> – Index; // (3)
std::get<idx>(callObjects)(callData…); // (4)
TupleIterator<Index – 1, CallObjects, CallData…>::IterateTupleItem(callObjects, callData…); // (5)
}
};
template<typename CallObjects, typename… CallData> // (6)
struct TupleIterator<0, CallObjects, CallData…> // (7)
{
static void IterateTupleItem(CallObjects& callObjects, CallData… callData) // (8)
{
31
Это связано с тем, что функция получения элемента кортежа по индексу объявлена как шаблон с параметром – числовым значением. Переменные не могут выступать параметрами шаблона.
32
В отличие от шаблонов классов, шаблоны функций могут быть перегружены. Если бы допускалась специализация шаблонов функций, то возникала бы неопределенность выбора перегруженной и специализированной функции.