О вариационных шаблонах

Question

В настоящее время я испытываю новые вариационные шаблоны c ++ 0x, и это довольно забавно, хотя у меня есть вопрос о процессе создания экземпляров.

в этом примере я пытаюсь эмулировать строго типизированное перечисление с возможностью выбора случайного действительного сильного перечисления (это используется для модульного тестирования).

#include<vector>
#include<iostream>

using namespace std;

template<unsigned... values> struct sp_enum;

/*
 this is the solution I found, declaring a globar var
 vector<unsigned> _data;

 and it work just fine

*/

template<> struct sp_enum<>{
  static const unsigned _count  = 0;
  static vector<unsigned> _data;
};

vector<unsigned> sp_enum<>::_data;

template<unsigned T, unsigned... values>
struct sp_enum<T, values...> : private sp_enum<values...>{
  static const unsigned _count = sp_enum<values...>::_count+1;
  static vector<unsigned> _data;

  sp_enum(                       ) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(T);}
  sp_enum(unsigned v             )                                 {_data.push_back(v);}
  sp_enum(unsigned v, unsigned...) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(v);}
};

template<unsigned T, unsigned... values> vector<unsigned> sp_enum<T, values...>::_data;

int main(){
  enum class t:unsigned{Default = 5, t1, t2};
  sp_enum<t::Default, t::t1, t::t2> test;
  cout <<test._count << endl << test._data.size() << endl;  
  for(auto i= test._data.rbegin();i != test._data.rend();++i){cout<< *i<< ":";}
}

результат, который я получаю с этим кодом:

3
1
5:

Может кто-нибудь указать мне, что я тут шучу ???

Ps: с использованием gcc 4.4.3

---

Я переработал код, чтобы сделать его более универсальным и максимально сократить жесткое кодирование (@Matthieu M.). Но я хотел бы объяснить, почему я делаю все это раньше.

Я согласен с тем, что многие разработчики приняли новый стандарт c ++ 0x в моем коде, и я очень доволен этим. Но у меня есть проблема со строго типизированными перечислениями при попытке написать тестовые модули.

Проблема в том, что вы не можете сгенерировать случайное строго типизированное перечисление (я знаю, что вы можете, но хотели сделать это более элегантным способом). Итак, теперь с этим кодом я могу, используя шаблоны с переменными числами и макрос с переменными значениями (да, старый грязный макрос), объявлять и случайным образом выбирать строго типизированное и ограниченное число.

вот код:

#include<vector>
#include<iostream>

#include <boost/preprocessor/array/elem.hpp>
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat.hpp>
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat_from_to.hpp>

using namespace std;

template<typename T, T... values> class sp_enum;

template<typename T> class sp_enum<T>{
  protected: static const unsigned _count  = 0;
};

template<typename T, T head, T... values>
class sp_enum<T, head, values...> : public sp_enum<T, values...>{
protected:
  static const unsigned _count = sp_enum<T, values...>::_count+1;
  static vector<T> _data;

public:
  sp_enum(         ) : sp_enum<T, values...>(values...) {_data.push_back(head);for(auto i= sp_enum<T, values...>::_data.begin();i != sp_enum<T, values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}}
  sp_enum(T v      )                                    {_data.push_back(v   );}
  sp_enum(T v, T...) : sp_enum<T, values...>(values...) {_data.push_back(v   );for(auto i= sp_enum<T, values...>::_data.begin();i != sp_enum<T, values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}}

  vector<T> data()  const { return _data  ;}
  unsigned  count() const { return _count ;}

  static T randomEnum() { srand (time(NULL));return _data[rand()%_count];}

};

template<typename T, T head, T... values> vector<T> sp_enum<T, head, values...>::_data;

#define PP_NARG(...)  PP_NARG_(__VA_ARGS__,PP_RSEQ_N())
#define PP_NARG_(...) PP_ARG_N(__VA_ARGS__)

#define PP_ARG_N( \
         _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9,_10, _11,_12,_13,_14,_15,_16,_17,_18,_19,_20, \
        _21,_22,_23,_24,_25,_26,_27,_28,_29,_30, _31,_32,_33,_34,_35,_36,_37,_38,_39,_40, \
        _41,_42,_43,_44,_45,_46,_47,_48,_49,_50, _51,_52,_53,_54,_55,_56,_57,_58,_59,_60, \
        _61,_62,_63,N,...) N

#define PP_RSEQ_N() \
        63,62,61,60,59,58,57,56,55,54,53,52,51,50,49,48,47,46,45,44,43,42,41,40, \
        39,38,37,36,35,34,33,32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,16, \
        15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0

#define FOREACH_ARRAY( ... )  (PP_NARG(__VA_ARGS__) , ( __VA_ARGS__ ) )
#define FOREACH( Name, A, ... )     BOOST_PP_REPEAT_FROM_TO(1, PP_NARG(Name, __VA_ARGS__), A, FOREACH_ARRAY(Name, __VA_ARGS__) )
#define DECORATION(z,n,data)  ,BOOST_PP_ARRAY_ELEM( 0, data ) :: BOOST_PP_ARRAY_ELEM( n, data ) 

#define SP_ENUM(enumName, ...)                                \
  enum class _##enumName : unsigned { Default, __VA_ARGS__ }; \
  typedef sp_enum<_##enumName FOREACH( _##enumName, DECORATION, Default, __VA_ARGS__) > enumName;

SP_ENUM( xx, test1, test2, test3 )

int main(){
  xx test;
  cout <<test.count() << endl << test.data().size() << endl; 
  auto dt = test.data();
  for(auto i = dt.rbegin(); i != dt.rend();++i){ cout<< (unsigned)*i << ":" ; }
  cout << "random strongly typed enum : " << (unsigned) test.randomEnum() << endl;
}

Что меня сейчас беспокоит, так это ограничение макроса PP_NARG (я не нашел другого способа подсчета количества аргументов).

Я с радостью приму любой указатель или подсказку для улучшения этого.

Answer 1

static vector<unsigned> _data; не используется совместно для экземпляров sp_enum, а только для экземпляров класса шаблона с теми же параметрами.

Answer 2

Поскольку этот вопрос превратился в беспорядок.

Вы после чего-то вроде этого? Извините, я не знаю библиотеку препроцессора boost, но, похоже, для этого она особо не нужна. Вопрос только в том, должна ли count быть константой времени компиляции?

#include<vector>
#include<iostream>
#include <cstdlib>

#define DECLARE_ENUM(enum_name, ...) \
enum class enum_name##_ : unsigned { __VA_ARGS__}; \
class enum_name { \
public: \
     static enum_name##_ random() { return static_cast<enum_name##_>(values[rand() % values.size()]); } \
     static unsigned count() { return values.size(); } \
     static std::vector<unsigned> data() { return values; } \
private: \
     enum : unsigned {__VA_ARGS__}; \
     static std::vector<unsigned> values; \
}; \
std::vector<unsigned> enum_name::values{__VA_ARGS__};

DECLARE_ENUM( xx, test1, test2, test3 )

int main(){
  xx test;
  std::cout <<test.count() << std::endl << test.data().size() << std::endl;
  auto dt = test.data();
  for(auto i = dt.rbegin(); i != dt.rend();++i){ std::cout<< (unsigned)*i << ":" ; }
  xx_ random_value = test.random();
  std::cout << "random strongly typed enum : " << (unsigned) random_value << std::endl;
}

По общему признанию, дизайн мог бы быть лучше, и я не беспокоился об идее Default (она все равно ломается, если вы не хотите последовательных значений).

---

Другое дело, что если это поддерживает только последовательные значения, то для вектора нет никаких оснований. Просто сохраните первое (если не всегда 0) и последнее значение, и все остальное можно вычислить. Метод данных может вернуть диапазон усиления counting_iterator.

Или просто специализировать соответствующий класс черт:

#include<iostream>
#include <cstdlib>

namespace detail {
template <unsigned ...values>
struct last;

template <unsigned N, unsigned ...values>
struct last<N, values...>
{
    static const unsigned value = last<values...>::value;
};

template <unsigned N>
struct last<N>
{
    static const unsigned value = N;
};

template <unsigned N, unsigned ...>
struct first
{
    static const unsigned value = N;
};
}
template <class T>
struct enum_traits;

#define DECLARE_ENUM(enum_name, ...) \
enum class enum_name : unsigned { __VA_ARGS__}; \
template <> struct enum_traits<enum_name> { \
private: enum : unsigned { __VA_ARGS__ }; \
public: \
     static const unsigned first = detail::first< __VA_ARGS__>::value; \
     static const unsigned last =  detail::last< __VA_ARGS__>::value; \
     static const unsigned count = last - first + 1; \
};

template <class T>
T random_enum_value()
{
    return static_cast<T>(rand() % enum_traits<T>::count + enum_traits<T>::first);
}

DECLARE_ENUM( xx, test1, test2, test3 )

int main(){
    std::cout << enum_traits<xx>::first << ' ' << enum_traits<xx>::last << ' ' << enum_traits<xx>::count << '\n';
    std::cout << (unsigned) random_enum_value<xx>() << '\n';
}

Answer 3

В общем, основная проблема здесь в том, что вам понадобится один экземпляр вашего vector на перечисление (логика, не так ли?).

Ваша коррекция не работает, если вы используете, например, 2 перечисления.

Итак, логично было бы сделать что-то вроде:

template <class Enum>
struct sp_enum_vector { static std::vector<unsigned> _data; };

А затем измените свой класс enum следующим образом:

template <class Enum, unsigned... values>
struct sp_enum;

чтобы дифференцировать класс в зависимости от перечисления, о котором мы говорим.

Следующий вопрос: как мы получаем unsigned из t? Плохо закодировать что: p

Answer 4

Благодаря Павлу, я разобрался с проблемой.

вот решение

<code>
#include<vector>
#include<iostream>

using namespace std;

template<unsigned... values> struct sp_enum;

template<> struct sp_enum<>{
  static const unsigned _count  = 0;
  static vector<unsigned> _data;
};

vector<unsigned> sp_enum<>::_data;

template<unsigned T, unsigned... values>
struct sp_enum<T, values...> : private sp_enum<values...>{
  static const unsigned _count = sp_enum<values...>::_count+1;
  static vector<unsigned> _data;

  sp_enum(                       ) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(T);for(auto i= sp_enum<values...>::_data.begin();i != sp_enum<values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}}
  sp_enum(unsigned v             )                                 {_data.push_back(v);}
  sp_enum(unsigned v, unsigned...) : sp_enum<values...>(values...) {_data.push_back(v);for(auto i= sp_enum<values...>::_data.begin();i != sp_enum<values...>::_data.end();++i){_data.push_back(*i);}}

};

template<unsigned T, unsigned... values> vector<unsigned> sp_enum<T, values...>::_data;

int main(){
  enum class t:unsigned{Default = 5, t1, t2};
  sp_enum<t::Default, t::t1, t::t2> test;
  cout <<test._count << endl << test._data.size() << endl;  
  for(auto i= test._data.rbegin();i != test._data.rend();++i){cout<< *i<< ":";}
}