如何使用 C 模板元編程將特定函數應用於向量元組中的每個向量？

使用函數模板操作元組元素

想像一個場景，您有一個包含不同向量類型的元組並希望執行特定操作在每個向量上。例如，您想要對元組中的每個向量呼叫一個函數，對於每個 N 表示為「do_something_to_vec()」。以下是如何使用C 模板技巧來實現此目的：

1.產生索引的編譯時序列：

首先，我們需要一種方法來產生與元群組中向量的位置相對應的索引序列。這可以使用 seq 和 gen_seq 元函數來完成：

<code class="cpp">namespace detail
{
    template<int... Is>
    struct seq { };

    template<int N, int... Is>
    struct gen_seq : gen_seq<N - 1, N - 1, Is...> { };

    template<int... Is>
    struct gen_seq<0, Is...> : seq<Is...> { };
}</code>

2。定義一個自訂函子來應用函數：

接下來，我們建立一個函子，可以將所需的函數應用於每個向量。函子看起來像這樣：

<code class="cpp">struct tuple_vector_functor
{
    template<typename T>
    void operator () (T const &amp;v)
    {
        // Do something on the argument vector...
    }
};</code>

3。利用for_each_in_tuple 函數：

現在，我們可以定義一個通用的for_each_in_tuple 函數，它使用seq 和gen_seq 元函數來迭代元組的每個元素並應用我們的自訂函子：

<code class="cpp">#include <tuple>

template<typename... Ts, typename F>
void for_each_in_tuple(std::tuple<Ts...> const&amp; t, F f)
{
    detail::for_each(t, f, detail::gen_seq<sizeof...(Ts)>());
}</code>

4。將函數應用於向量元組：

在TupleOfVectors 結構中，您可以利用for_each_in_tuple 函數對元組中的每個向量呼叫特定函數：

<code class="cpp">template<typename... Ts>
struct TupleOfVectors
{
    std::tuple<std::vector<Ts>...> t;

    void do_something_to_each_vec()
    {
        for_each_in_tuple(t, tuple_vector_functor());
    }
};</code>

5.實例：

這是一個示範如何使用此解決方案的實例：https://godbolt.org/z/q4wXTqPa6

注意：

如果您使用的是C 14 或更高版本，您可以將seq 和gen_seq 元函數替換為std::integer_sequence。對於 C 17 及更高版本，可以使用 std::apply 實作更簡單的解決方案：

<code class="cpp">std::apply([](auto ...x){std::make_tuple(some_function(x)...);} , the_tuple);</code>

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