在C++ 17中返回与variadic模板对应的元组

Question

如何从一个带有可变参数模板列表的函数返回一个元组？元组类型应与参数类型相同.

template <typename ... T, typename D>
std::tuple<T...> foo(D&& Duration) {
  // How to do this?
  if constexpr(sizeof... (args) > 0) {
    ... 
  }
  // What to return?
}

我的想法是使用C++ 17结构绑定,所以我可以这样做:

auto var = std::chrono::seconds(19874);

auto [h, m] = foo<std::chrono::hours, std::chrono::minutes> (var);
auto [m, s, ms] = foo<std::chrono::minutes, std::chrono::seconds, std::chrono::milliseconds>(var);

对于这两种情况,总和(h:m或m:s:ms)应为19874秒.

Answer 1

这段代码应该按照你的要求做.它使用chrono_extract每个ouptut类型的调用的初始化列表构造元组.初始化列表参数按照标准按顺序处理,因此对任何重新排序都不敏感,即使它可能看起来像是使用逗号.该chrono_extract函数将输入持续时间转换为输出持续时间的类型,然后从输入中减去输出(通过引用传递,因此其值将反映在其中chrono_components).为了正确运行算法,我们需要在列表中找到最小的时间组件,并以最小的分辨率运行所有计算(否则会有持续时间的投射错误).还提供了一个断言,以确保返回持续时间类型按降序排列,因为如果它们的顺序不同,则函数将无法正常运行.可以添加的一个可能的增强是,如果分解中遗留了任何内容(如下面代码中的第一个测试用例),也会在元组中返回"余数"(与输入类型相同).

#include <chrono>
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <type_traits>

template <typename lhs_t, typename rhs_t, typename... other_ts>
constexpr void assert_decreasing_ratios() {
    static_assert(std::ratio_greater_v<typename lhs_t::period,
                                       typename rhs_t::period>,
                  "Periods are non-decreasing.");
    if constexpr (sizeof...(other_ts)) {
        assert_decreasing_ratios<rhs_t, other_ts...>();
    }
}

template <typename return_duration_t, typename input_duration_t>
return_duration_t chrono_extract(input_duration_t& value) {
    auto extracted = std::chrono::duration_cast<return_duration_t>(value);
    value -= extracted;
    return extracted;
}

template <typename... return_ts, typename duration_t>
std::tuple<return_ts...> chrono_components(duration_t value) {
    assert_decreasing_ratios<return_ts...>();
    using smallest_t = std::tuple_element_t<sizeof...(return_ts) - 1,
                                            std::tuple<return_ts...>>;
    auto small_value = std::chrono::duration_cast<smallest_t>(value);
    return {chrono_extract<return_ts>(small_value)...};
}

int main()
{
    std::chrono::seconds before(19874);

    {
        auto [h, m] = chrono_components<std::chrono::hours,
                                        std::chrono::minutes>(before);
        std::chrono::seconds after(h + m);
        std::cout << h.count() << " hours " 
                  << m.count() << " minutes = "
                  << after.count() << " seconds\n";
    }

    {
        auto [m, s, ms] = chrono_components<std::chrono::minutes,
                                            std::chrono::seconds,
                                            std::chrono::milliseconds>(before);
        auto after =
            std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(m + s + ms);
        std::cout << m.count() << " minutes " 
                  << s.count() << " seconds " 
                  << ms.count() << " milliseconds = "
                  << after.count() << " seconds\n";
    }
}

产量

5 hours 31 minutes = 19860 seconds
331 minutes 14 seconds 0 milliseconds = 19874 seconds

第一行显示秒值已被截断,因为它不是精确的分钟数.