C++模板元编程,"静态如果"解决方法 - 可以改进吗？

Question

我有一个扫描用户文件系统的函数,用路径填充向量,然后对其进行排序.由于用户应该能够在编译时决定是否要求向量排序,我使用模板和帮助程序类来代替非常期望(但不存在)的"静态if".

考虑以下代码:

enum class Sort{Alphabetic, Unsorted};  

template<Sort TS> struct SortHelper;
template<> struct SortHelper<Sort::Alphabetic>
{
    static void sort(vector<string>& mTarget) { sort(begin(mTarget), end(mTarget)); }
};
template<> struct SortHelper<Sort::Unsorted>
{
    static void sort(vector<string>&) { }
};

template<Sort TS> struct DoSomethingHelper
{
    static void(vector<string>& mTarget)
    {
         // do something with mTarget
         SortHelper<TS>::sort(mTarget);
    }   
};

我上面编写的代码与原始代码相比有了很大的简化,它采用了多个模板参数,允许用户在编译时进一步自定义函数的结果.

是否有使用所有这些帮助程序类的替代方法？它变得非常混乱,难以阅读.

理想情况下,这是我想写的:

enum class Sort{Alphabetic, Unsorted};  
template<Sort TS> struct DoSomethingHelper
{
    static void(vector<string>& mTarget)
    {
         // do something with mTarget
         static_if(TS == Sort::Unsorted) { /* do nothing */ }
         static_if(TS == Sort::Alphabetic) { sort(begin(mTarget), end(mTarget)); }
    }   
};

Answer 1

由于您的值在编译时已知(非模板类型参数),因此您可以完美地编写"正常" if:

template<Sort TS>
void someFunction(vector<string>& mTarget)
{
     if (TS == Sort::Alphabetic) { sort(begin(mTarget), end(mTarget)); }
     // else if (TS == Sort::Unsorted) {}
}

编译器将执行常量折叠和死代码消除(当然,如果启用了这些优化),结果将与使用假设的结果完全相同static_if.

Answer 2

我担心对使用的误解static_if.

当然你可以使用static_if(或者你想要的任何技巧)尝试进行一些优化,但这不是它的第一个目标.

第一个目标static_if是语义.让我来证明这一点std::advance.典型的实现std::advance将使用类型开关在编译时选择O(1)实现(用于随机访问迭代器)和O(n)实现(用于其他实现):

template <typename It, typename D>
void advance_impl(It& it, D d, random_access_iterator_tag)
{
    it += d;
}

template <typename It, typename D>
void advance_impl(It& it, D d, bidirectional_iterator_tag)
{
    if (d > D(0)) { for (D i(0); i < d; ++i) { ++it; } }
    else          { for (D i(0); i > d; --i) { --it; } }
}

template <typename It, typename D>
void advance_impl(It& it, D d, input_iterator_tag)
{
    for (D i(0); i < d; ++i) { ++it; }
}

最后:

template <typename It, typename D>
void advance(It& it, D d)
{
    typename std::iterator_traits<It>::iterator_category c;
    advance_impl(it, d, c);
}

为什么不在if这种情况下只使用一个？因为它不会编译.

• 双向迭代器不支持 +=
• 输入迭代器(或前向迭代器)不支持 --

因此,实现该功能的唯一方法是仅使用给定类型的可用操作静态地调度到函数.