如何使用模板元编程来迭代元组元素并对 C 中的每个元素应用特定函数？

使用函数迭代元组元素

在 C 中，我们经常遇到涉及对元组的每个元素进行操作的代码。以下代码片段突出显示了我们想要自定义此过程的场景：

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

  void do_something_to_each_vec() {
    // Question: I want to do this:
    // "for each (N)": do_something_to_vec<N>()
    // How?
  }

  template<size_t N>
  void do_something_to_vec() {
    auto &vec = std::get<N>(tuple);
    // do something to vec
  }
};</code>

目标是迭代元组的元素并对每个元素应用特定的函数。这种模式在处理具有可变长度向量的数据结构时经常遇到。

拥抱模板元编程

为了实现此功能，我们可以利用模板元编程，特别是' for_each' 模式。这种方法依赖于生成编译时整数序列来充当元组元素的索引。

<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>

应用函子模式

接下来，我们介绍函数模板迭代元组元素：

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

namespace detail
{
    template<typename T, typename F, int... Is>
    void for_each(T& t, F f, seq<Is...>)
    {
        auto l = { (f(std::get<Is>(t)), 0)... };
    }
}

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

自定义向量元组

最后，我们将此“for_each_in_tuple”机制集成到“TupleOfVectors”结构中：

<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());
    }

    struct tuple_vector_functor
    {
        template<typename T>
        void operator()(T const &v)
        {
            // Perform custom action on the vector
        }
    };
};</code>

该解决方案提供了一种高效灵活的方式来操作元组的每个元素，使其成为 C 语言中复杂数据处理任务的强大工具。

以上是如何使用模板元编程来迭代元组元素并对 C 中的每个元素应用特定函数？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！