Как я могу перебрать кортеж (используя С++ 11)? Я попробовал следующее:
for(int i=0; i<std::tuple_size<T...>::value; ++i)
std::get<i>(my_tuple).do_sth();
но это не работает:
Ошибка 1: извините, не реализовано: невозможно развернуть 'Listener... в список аргументов фиксированной длины.
Ошибка 2: я не могу появиться в постоянном выражении.
Итак, как правильно перебрать элементы кортежа?
Boost.Fusion - это возможность:
Неподтвержденный пример:
struct DoSomething
{
template<typename T>
void operator()(T& t) const
{
t.do_sth();
}
};
tuple<....> t = ...;
boost::fusion::for_each(t, DoSomething());
У меня есть ответ, основанный на Итерации по кортежу:
#include <tuple>
#include <utility>
#include <iostream>
template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
print(std::tuple<Tp...>& t)
{ }
template<std::size_t I = 0, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
print(std::tuple<Tp...>& t)
{
std::cout << std::get<I>(t) << std::endl;
print<I + 1, Tp...>(t);
}
int
main()
{
typedef std::tuple<int, float, double> T;
T t = std::make_tuple(2, 3.14159F, 2345.678);
print(t);
}
Обычная идея - использовать рекурсию времени компиляции. Фактически, эта идея используется для создания printf, который безопасен по типу, как указано в исходных документах кортежей.
Это легко обобщается на a for_each для кортежей:
#include <tuple>
#include <utility>
template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I == sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...> &, FuncT) // Unused arguments are given no names.
{ }
template<std::size_t I = 0, typename FuncT, typename... Tp>
inline typename std::enable_if<I < sizeof...(Tp), void>::type
for_each(std::tuple<Tp...>& t, FuncT f)
{
f(std::get<I>(t));
for_each<I + 1, FuncT, Tp...>(t, f);
}
Хотя это требует некоторых усилий, чтобы FuncT представлял что-то с соответствующими перегрузками для каждого типа, который может содержать кортеж. Это лучше всего работает, если вы знаете, что все элементы кортежа будут иметь общий базовый класс или что-то подобное.
В С++ 17 вы можете использовать std::apply с выражением fold:
std::apply([](auto&&... args) {((/* args.dosomething() */), ...);}, the_tuple);
Полный пример для печати кортежа:
#include <tuple>
#include <iostream>
int main()
{
std::tuple t{42, 'a', 4.2}; // Another C++17 feature: class template argument deduction
std::apply([](auto&&... args) {((std::cout << args << '\n'), ...);}, t);
}
Это решение решает вопрос порядка оценки в ответе М. Алаггана.
Используйте Boost.Hana и общие лямбды:
#include <tuple>
#include <iostream>
#include <boost/hana.hpp>
#include <boost/hana/ext/std/tuple.hpp>
struct Foo1 {
int foo() const { return 42; }
};
struct Foo2 {
int bar = 0;
int foo() { bar = 24; return bar; }
};
int main() {
using namespace std;
using boost::hana::for_each;
Foo1 foo1;
Foo2 foo2;
for_each(tie(foo1, foo2), [](auto &foo) {
cout << foo.foo() << endl;
});
cout << "foo2.bar after mutation: " << foo2.bar << endl;
}
В С++ 17 вы можете сделать это:
std::apply([](auto ...x){std::make_tuple(x.do_something()...);} , the_tuple);
Это уже работает в Clang++ 3.9, используя std:: experimental:: apply.
C++ вводит операторы расширения для этой цели. Первоначально они были на пути к C++ 20, но из-за нехватки времени для пересмотра формулировок языка (см. здесь и здесь).
В настоящее время согласованный синтаксис (см. ссылки выше):
{
auto tup = std::make_tuple(0, 'a', 3.14);
template for (auto elem : tup)
std::cout << elem << std::endl;
}
Вам нужно использовать метапрограммирование шаблонов, здесь показано с Boost.Tuple:
#include <boost/tuple/tuple.hpp>
#include <iostream>
template <typename T_Tuple, size_t size>
struct print_tuple_helper {
static std::ostream & print( std::ostream & s, const T_Tuple & t ) {
return print_tuple_helper<T_Tuple,size-1>::print( s, t ) << boost::get<size-1>( t );
}
};
template <typename T_Tuple>
struct print_tuple_helper<T_Tuple,0> {
static std::ostream & print( std::ostream & s, const T_Tuple & ) {
return s;
}
};
template <typename T_Tuple>
std::ostream & print_tuple( std::ostream & s, const T_Tuple & t ) {
return print_tuple_helper<T_Tuple,boost::tuples::length<T_Tuple>::value>::print( s, t );
}
int main() {
const boost::tuple<int,char,float,char,double> t( 0, ' ', 2.5f, '\n', 3.1416 );
print_tuple( std::cout, t );
return 0;
}
В С++ 0x вы можете написать print_tuple() как функцию вариационного шаблона.
Сначала определите некоторые помощники индекса:
template <size_t ...I>
struct index_sequence {};
template <size_t N, size_t ...I>
struct make_index_sequence : public make_index_sequence<N - 1, N - 1, I...> {};
template <size_t ...I>
struct make_index_sequence<0, I...> : public index_sequence<I...> {};
С помощью вашей функции вы хотите применить к каждому элементу кортежа:
template <typename T>
/* ... */ foo(T t) { /* ... */ }
вы можете написать:
template<typename ...T, size_t ...I>
/* ... */ do_foo_helper(std::tuple<T...> &ts, index_sequence<I...>) {
std::tie(foo(std::get<I>(ts)) ...);
}
template <typename ...T>
/* ... */ do_foo(std::tuple<T...> &ts) {
return do_foo_helper(ts, make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}
Или, если foo возвращает void, используйте
std::tie((foo(std::get<I>(ts)), 1) ... );
Примечание: на С++ 14 make_index_sequence уже определен (http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/integer_sequence).
Если вам нужен порядок оценки слева направо, рассмотрите что-то вроде этого:
template <typename T, typename ...R>
void do_foo_iter(T t, R ...r) {
foo(t);
do_foo(r...);
}
void do_foo_iter() {}
template<typename ...T, size_t ...I>
void do_foo_helper(std::tuple<T...> &ts, index_sequence<I...>) {
do_foo_iter(std::get<I>(ts) ...);
}
template <typename ...T>
void do_foo(std::tuple<T...> &ts) {
do_foo_helper(ts, make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}
Более простой, интуитивно понятный и удобный для компилятора способ сделать это в С++ 17 с использованием if constexpr:
// prints every element of a tuple
template<size_t I = 0, typename... Tp>
void print(std::tuple<Tp...>& t) {
std::cout << std::get<I>(t) << " ";
// do things
if constexpr(I+1 != sizeof...(Tp))
print<I+1>(t);
}
Это рекурсия во время компиляции, похожая на ту, что была представлена @emsr. Но это не использует SFINAE, поэтому (я думаю) это более дружественно к компилятору.
Если вы хотите использовать std:: tuple, и у вас есть компилятор С++, который поддерживает вариативные шаблоны, попробуйте выполнить код ниже (протестирован с g++ 4.5). Это должен быть ответ на ваш вопрос.
#include <tuple>
// ------------- UTILITY---------------
template<int...> struct index_tuple{};
template<int I, typename IndexTuple, typename... Types>
struct make_indexes_impl;
template<int I, int... Indexes, typename T, typename ... Types>
struct make_indexes_impl<I, index_tuple<Indexes...>, T, Types...>
{
typedef typename make_indexes_impl<I + 1, index_tuple<Indexes..., I>, Types...>::type type;
};
template<int I, int... Indexes>
struct make_indexes_impl<I, index_tuple<Indexes...> >
{
typedef index_tuple<Indexes...> type;
};
template<typename ... Types>
struct make_indexes : make_indexes_impl<0, index_tuple<>, Types...>
{};
// ----------- FOR EACH -----------------
template<typename Func, typename Last>
void for_each_impl(Func&& f, Last&& last)
{
f(last);
}
template<typename Func, typename First, typename ... Rest>
void for_each_impl(Func&& f, First&& first, Rest&&...rest)
{
f(first);
for_each_impl( std::forward<Func>(f), rest...);
}
template<typename Func, int ... Indexes, typename ... Args>
void for_each_helper( Func&& f, index_tuple<Indexes...>, std::tuple<Args...>&& tup)
{
for_each_impl( std::forward<Func>(f), std::forward<Args>(std::get<Indexes>(tup))...);
}
template<typename Func, typename ... Args>
void for_each( std::tuple<Args...>& tup, Func&& f)
{
for_each_helper(std::forward<Func>(f),
typename make_indexes<Args...>::type(),
std::forward<std::tuple<Args...>>(tup) );
}
template<typename Func, typename ... Args>
void for_each( std::tuple<Args...>&& tup, Func&& f)
{
for_each_helper(std::forward<Func>(f),
typename make_indexes<Args...>::type(),
std::forward<std::tuple<Args...>>(tup) );
}
boost:: fusion - это еще один вариант, но для него требуется собственный тип кортежа: boost:: fusion:: tuple. Лучше придерживаться стандарта! Вот тест:
#include <iostream>
// ---------- FUNCTOR ----------
struct Functor
{
template<typename T>
void operator()(T& t) const { std::cout << t << std::endl; }
};
int main()
{
for_each( std::make_tuple(2, 0.6, 'c'), Functor() );
return 0;
}
мощность вариационных шаблонов!
Вот простой С++ 17 способ перебора элементов кортежа с помощью только стандартной библиотеки:
#include <tuple> // std::tuple
#include <functional> // std::invoke
template <
size_t Index = 0, // start iteration at 0 index
typename TTuple, // the tuple type
size_t Size =
std::tuple_size_v<
std::remove_reference_t<TTuple>>, // tuple size
typename TCallable, // the callable to bo invoked for each tuple item
typename... TArgs // other arguments to be passed to the callable
>
void for_each(TTuple&& tuple, TCallable&& callable, TArgs&&... args)
{
if constexpr (Index < Size)
{
std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple));
if constexpr (Index + 1 < Size)
for_each<Index + 1>(
std::forward<TTuple>(tuple),
std::forward<TCallable>(callable),
std::forward<TArgs>(args)...);
}
}
Пример:
#include <iostream>
int main()
{
std::tuple<int, char> items{1, 'a'};
for_each(items, [](const auto& item) {
std::cout << item << "\n";
});
}
Выход:
1
a
Это может быть расширено для условного прерывания цикла в случае, если вызываемый объект возвращает значение (но все еще работает с вызываемыми элементами, которые не возвращают присваиваемое значение bool, например, void):
#include <tuple> // std::tuple
#include <functional> // std::invoke
template <
size_t Index = 0, // start iteration at 0 index
typename TTuple, // the tuple type
size_t Size =
std::tuple_size_v<
std::remove_reference_t<TTuple>>, // tuple size
typename TCallable, // the callable to bo invoked for each tuple item
typename... TArgs // other arguments to be passed to the callable
>
void for_each(TTuple&& tuple, TCallable&& callable, TArgs&&... args)
{
if constexpr (Index < Size)
{
if constexpr (std::is_assignable_v<bool&, std::invoke_result_t<TCallable&&, TArgs&&..., decltype(std::get<Index>(tuple))>>)
{
if (!std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple)))
return;
}
else
{
std::invoke(callable, args..., std::get<Index>(tuple));
}
if constexpr (Index + 1 < Size)
for_each<Index + 1>(
std::forward<TTuple>(tuple),
std::forward<TCallable>(callable),
std::forward<TArgs>(args)...);
}
}
Пример:
#include <iostream>
int main()
{
std::tuple<int, char> items{ 1, 'a' };
for_each(items, [](const auto& item) {
std::cout << item << "\n";
});
std::cout << "---\n";
for_each(items, [](const auto& item) {
std::cout << item << "\n";
return false;
});
}
Выход:
1
a
---
1
boost tuple предоставляет вспомогательные функции get_head() и get_tail(), поэтому ваши вспомогательные функции могут выглядеть так:
inline void call_do_sth(const null_type&) {};
template <class H, class T>
inline void call_do_sth(cons<H, T>& x) { x.get_head().do_sth(); call_do_sth(x.get_tail()); }
как описано здесь http://www.boost.org/doc/libs/1_34_0/libs/tuple/doc/tuple_advanced_interface.html
с std::tuple он должен быть похож.
На самом деле, к сожалению, std::tuple, похоже, не предоставляет такой интерфейс, поэтому должны быть предложены методы, предложенные ранее, или вам нужно переключиться на boost::tuple, который имеет другие преимущества (например, уже предоставленные операторы io). Хотя есть минус boost::tuple с gcc - он еще не принимает вариационные шаблоны, но это может быть уже исправлено, поскольку у меня нет последней версии boost, установленной на моей машине.
Возможно, я пропустил этот поезд, но это будет здесь для дальнейшего использования.
Здесь моя конструкция основана на этом answer и на этом gist:
#include <tuple>
#include <utility>
template<std::size_t N>
struct tuple_functor
{
template<typename T, typename F>
static void run(std::size_t i, T&& t, F&& f)
{
const std::size_t I = (N - 1);
switch(i)
{
case I:
std::forward<F>(f)(std::get<I>(std::forward<T>(t)));
break;
default:
tuple_functor<I>::run(i, std::forward<T>(t), std::forward<F>(f));
}
}
};
template<>
struct tuple_functor<0>
{
template<typename T, typename F>
static void run(std::size_t, T, F){}
};
Затем вы используете его следующим образом:
template<typename... T>
void logger(std::string format, T... args) //behaves like C# String.Format()
{
auto tp = std::forward_as_tuple(args...);
auto fc = [](const auto& t){std::cout << t;};
/* ... */
std::size_t some_index = ...
tuple_functor<sizeof...(T)>::run(some_index, tp, fc);
/* ... */
}
Там могут быть возможности для улучшения.
В соответствии с OP-кодом он станет следующим:
const std::size_t num = sizeof...(T);
auto my_tuple = std::forward_as_tuple(t...);
auto do_sth = [](const auto& elem){/* ... */};
for(int i = 0; i < num; ++i)
tuple_functor<num>::run(i, my_tuple, do_sth);
В MSVC STL есть функция _For_each_tuple_element (не документирована):
#include <tuple>
// ...
std::tuple<int, char, float> values{};
std::_For_each_tuple_element(values, [](auto&& value)
{
// process 'value'
});
Из всех ответов, которые я видел здесь, здесь и здесь, мне понравился @sigidagi способ итерации лучше всего. К сожалению, его ответ очень многословен, что, на мой взгляд, скрывает внутреннюю ясность.
Это моя версия его решения, которая является более краткой и работает с std::tuple, std::pair и std::array.
template<typename UnaryFunction>
void invoke_with_arg(UnaryFunction)
{}
/**
* Invoke the unary function with each of the arguments in turn.
*/
template<typename UnaryFunction, typename Arg0, typename... Args>
void invoke_with_arg(UnaryFunction f, Arg0&& a0, Args&&... as)
{
f(std::forward<Arg0>(a0));
invoke_with_arg(std::move(f), std::forward<Args>(as)...);
}
template<typename Tuple, typename UnaryFunction, std::size_t... Indices>
void for_each_helper(Tuple&& t, UnaryFunction f, std::index_sequence<Indices...>)
{
using std::get;
invoke_with_arg(std::move(f), get<Indices>(std::forward<Tuple>(t))...);
}
/**
* Invoke the unary function for each of the elements of the tuple.
*/
template<typename Tuple, typename UnaryFunction>
void for_each(Tuple&& t, UnaryFunction f)
{
using size = std::tuple_size<typename std::remove_reference<Tuple>::type>;
for_each_helper(
std::forward<Tuple>(t),
std::move(f),
std::make_index_sequence<size::value>()
);
}
Демо: колиру
С++ 14 std::make_index_sequence может быть реализован для С++ 11.
Используя constexpr и if constexpr (С++ 17), это довольно просто и прямо:
template <std::size_t I = 0, typename ... Ts>
void print(std::tuple<Ts...> tup) {
if constexpr (I == sizeof...(Ts)) {
return;
} else {
std::cout << std::get<I>(tup) << ' ';
print<I+1>(tup);
}
}
Я наткнулся на ту же проблему для итерации по кортежу функциональных объектов, поэтому вот еще одно решение:
#include <tuple>
#include <iostream>
// Function objects
class A
{
public:
inline void operator()() const { std::cout << "A\n"; };
};
class B
{
public:
inline void operator()() const { std::cout << "B\n"; };
};
class C
{
public:
inline void operator()() const { std::cout << "C\n"; };
};
class D
{
public:
inline void operator()() const { std::cout << "D\n"; };
};
// Call iterator using recursion.
template<typename Fobjects, int N = 0>
struct call_functors
{
static void apply(Fobjects const& funcs)
{
std::get<N>(funcs)();
// Choose either the stopper or descend further,
// depending if N + 1 < size of the tuple.
using caller = std::conditional_t
<
N + 1 < std::tuple_size_v<Fobjects>,
call_functors<Fobjects, N + 1>,
call_functors<Fobjects, -1>
>;
caller::apply(funcs);
}
};
// Stopper.
template<typename Fobjects>
struct call_functors<Fobjects, -1>
{
static void apply(Fobjects const& funcs)
{
}
};
// Call dispatch function.
template<typename Fobjects>
void call(Fobjects const& funcs)
{
call_functors<Fobjects>::apply(funcs);
};
using namespace std;
int main()
{
using Tuple = tuple<A,B,C,D>;
Tuple functors = {A{}, B{}, C{}, D{}};
call(functors);
return 0;
}
Выход:
A
B
C
D
Другие упоминают некоторые хорошо разработанные сторонние библиотеки, к которым вы можете обратиться. Однако, если вы используете C++ без сторонних библиотек, может помочь следующий код.
namespace detail {
template <class Tuple, std::size_t I, class = void>
struct for_each_in_tuple_helper {
template <class UnaryFunction>
static void apply(Tuple&& tp, UnaryFunction& f) {
f(std::get<I>(std::forward<Tuple>(tp)));
for_each_in_tuple_helper<Tuple, I + 1u>::apply(std::forward<Tuple>(tp), f);
}
};
template <class Tuple, std::size_t I>
struct for_each_in_tuple_helper<Tuple, I, typename std::enable_if<
I == std::tuple_size<typename std::decay<Tuple>::type>::value>::type> {
template <class UnaryFunction>
static void apply(Tuple&&, UnaryFunction&) {}
};
} // namespace detail
template <class Tuple, class UnaryFunction>
UnaryFunction for_each_in_tuple(Tuple&& tp, UnaryFunction f) {
detail::for_each_in_tuple_helper<Tuple, 0u>
::apply(std::forward<Tuple>(tp), f);
return std::move(f);
}
Примечание: код компилируется с любым компилятором, поддерживающим C++ 11, и он согласуется с дизайном стандартной библиотеки:
Кортеж не обязательно должен быть std::tuple, и вместо этого может быть любым, что поддерживает std::get и std::tuple_size; в частности, могут использоваться std::array и std::pair;
Кортеж может быть ссылочным типом или cv-квалифицированным;
Он работает аналогично std::for_each и возвращает вход UnaryFunction;
Для пользователей C++ 14 (или последней версии) typename std::enable_if<T>::type и typename std::decay<T>::type можно заменить их упрощенной версией std::enable_if_t<T> и std::decay_t<T>;
Для пользователей C++ 17 (или последней версии) std::tuple_size<T>::value можно заменить его упрощенной версией std::tuple_size_v<T>.
Для пользователей C++ 20 (или последней версии) функция SFINAE может быть реализована с помощью Concepts.