一个 constexpr 函数，用于计算 std::vector 的嵌套深度

Question

有没有办法编写一个 constexpr 函数来返回 std::vector 的嵌套深度？

例子：

get_vector_nested_layer_count<std::vector<std::vector<int>>>() // 2
get_vector_nested_layer_count<std::vector<std::vector<std::vector<float>>>>() // 3

Answer 1

最简单的方法是使用递归

#include <vector>

template<class T>
constexpr bool is_stl_vector = false;
template<class T, class Alloc>
constexpr bool is_stl_vector<std::vector<T, Alloc>> = true;

template<class T>
constexpr std::size_t get_vector_nested_layer_count() {
  if constexpr (is_stl_vector<T>)
    return 1 + get_vector_nested_layer_count<typename T::value_type>();
  else
    return 0;
};

演示

Answer 2

C++17 之前（如果是 constexpr 之前），您可以使用特征和专业化来实现底层逻辑

#include <cstddef>
#include <vector>

template <typename> struct vector_nested_layer_count {
  static constexpr std::size_t value{0};
};

template <typename T> struct vector_nested_layer_count<std::vector<T>> {
  static constexpr std::size_t value{1 + vector_nested_layer_count<T>::value};
};

或者，使用std::integral_constant：

#include <cstddef>
#include <type_traits>
#include <vector>

template <typename>
struct vector_nested_layer_count : std::integral_constant<std::size_t, 0> {};

template <typename T>
struct vector_nested_layer_count<std::vector<T>>
    : std::integral_constant<std::size_t,
                             1 + vector_nested_layer_count<T>::value> {};

应用这些方法之一并添加辅助变量模板：

template <typename T>
constexpr std::size_t vector_nested_layer_count_v{
    vector_nested_layer_count<T>::value};

static_assert(vector_nested_layer_count_v<int> == 0);
static_assert(vector_nested_layer_count_v<std::vector<std::vector<int>>> == 2);
static_assert(
    vector_nested_layer_count_v<std::vector<std::vector<std::vector<float>>>> ==
    3);

_v如果您对惯用的辅助变量模板（而不是函数）不满意，您可以将函数实现为：

template <typename T> constexpr int get_vector_nested_layer_count() {
  return vector_nested_layer_count_v<T>;
}

static_assert(get_vector_nested_layer_count<std::vector<std::vector<int>>>() ==
              2);
static_assert(get_vector_nested_layer_count<
                  std::vector<std::vector<std::vector<float>>>>() == 3);

如果您使用 C++17 或超出 constexpr，如果其他答案的方法可以说更简洁，如果您确实想要这种查询特征的函数 API（在经典元编程中有些非典型）。