在 C++ 中解包 std::vector 作为函数参数

栏目: C++ · 发布时间: 6年前

内容简介：昨天 jsteward 问我，有一个接受若干个同类型参数的函数这篇来解决这个问题。首先，待执行的函数的参数个数，在编译时就能知道；比如这里是 3 个。于是，很自然地，我们最终肯定需要类似这样的代码：

昨天 jsteward 问我，有一个接受若干个同类型参数的函数 template <typename U, typename T> U func(T a, T b, T c) ，现在有一个 std::vector<T> args ，希望将 std::vector<T> 当中的元素作为函数参数传进去，要怎么办。

这篇来解决这个问题。

首先，待执行的函数的参数个数，在编译时就能知道；比如这里是 3 个。于是，很自然地，我们最终肯定需要类似这样的代码：

func(args[0], args[1], args[2]);

现在的问题是，我们希望这种调用代码能够自动生成，而不是手动去写。因为 func 的参数，在实际情况下，可能不止 3 个。C++ 11 引入了参数包（parameter pack）的概念，能够将若干个模板参数，打包在一起，然后再用 ... 的方式展开。参数包可以是类型参数包，比如 template <typename... Args> ，这样 (*Args)... 就是各个类型的指针；参数包也可以是变量参数包，比如 size_t... I ，这样 args[I]... 就是 args[0], args[1], args[2] 这样的展开。后者正是我们要的。

于是，为了利用参数包，我们首先需要根据函数 func 的参数数量，构建一个参数包，作为索引。

namespace util {
template <size_t... Indices>
struct indices {
  using next = indices<Indices..., sizeof...(Indices)>;
};
template <size_t N>
struct build_indices {
  using type = typename build_indices<N - 1>::type::next;
};
template <>
struct build_indices<0> {
  using type = indices<>;
};
template <size_t N>
using BuildIndices = typename build_indices<N>::type;
}  // namespace util

这里用到了前作提到过的技巧。我们看：

BuildIndices<0> 是 build_indices<0>::type 也就是全特化的 indices<> ；
BuildIndices<1> 是 build_indices<1>::type 也就是 build_indices<0>::type::next 也就是 indices<>::next 也就是 indices<0> ；
同理， BuildIndices<2> 是 build_indices<2>::type 也就是 build_indices<1>::type::next 也就是 build_indices<0>::type::next::next 也就是 indices<0>::next 也就是 indices<0, 1> ；
以此类推 BuildIndices<N> 是 indices<0, 1, ..., N - 1> 。

于是我们很容易构建出 caller 如下：

template <typename Func, typename T, size_t... I>
void call(Func& func, std::vector<T>& args, indices<I...>) {
  f(args[I]...)
}

使用时只需要这样既可：

call(func, args, BuildIndices<num_args>());

我们将整个封装起来，写成一个完整的例子如下：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <vector>

namespace util {
template <size_t... Indices>
struct indices {
  using next = indices<Indices..., sizeof...(Indices)>;
};
template <size_t N>
struct build_indices {
  using type = typename build_indices<N-1>::type::next;
};
template <>
struct build_indices<0> {
  using type = indices<>;
};
template <size_t N>
using BuildIndices = typename build_indices<N>::type;

template <typename returnT, typename valueT, size_t num_args>
struct unpack_caller {
 private:
  template <typename FuncType, size_t... I>
  returnT call(FuncType& f, std::vector<valueT>& args, indices<I...>) {
    return f(args[I]...);
  }

 public:
  template <typename FuncType>
  returnT operator()(FuncType& f, std::vector<valueT>& args) {
    return call(f, args, BuildIndices<num_args>());
  }
};
}  // namespace util

int func(int a, int b, int c) {
  return a + b + c;
}

int main() {
  std::vector<int> args = {1, 2, 3};
  int i = util::unpack_caller<int, int, 3>()(func, args);
  std::cout << i << std::endl;

  return 0;
}

以上所述就是小编给大家介绍的《在 C++ 中解包 std::vector 作为函数参数》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对码农网的支持！

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