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C++ 函数有哪些 STL 函数支持元编程?

中国大学网 2024-10-17

stl 函数支持元编程,允许在编译时生成和操作代码。具体函数包括:创建编译时常量(std::integral_constant)存储和调用函数指针(std::function)调用函数对象(std::invoke)创建编译时序列(std::make_index_sequence)创建元组(std::make_tuple)获取元组中元素数量(std::tuple_size)

C++ 函数中支持元编程的 STL 函数

STL(标准模板库)提供了多种函数,允许您在编译时进行元编程,动态生成和操作代码。以下是支持元编程的常用 STL 函数:

1. std::integral_constant

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此函数创建一个编译时常量,其值为 v,类型为 T。

2. std::function

此函数创建一个函数对象包装,允许在编译时存储和调用函数指针。

3. std::invoke:

此函数用于调用函数对象,并在编译时根据输入类型推断出正确的函数签名。

4. std::make_index_sequence

此函数创建一个编译时序列,包含从 0 到 N-1 的整数。

5. std::make_tuple:

此函数用于创建元组,它是一种在编译时包含多个值的静态结构。

6. std::tuple_size:

此函数用于获取元组中元素的数量。

实战案例:

以下是使用 std::integral_constant 和 std::function 进行元编程的示例:

#include 
#include 

// 定义编译时常量
constexpr int ARRAY_SIZE = 5;
using IntConstant = std::integral_constant;

// 定义一个在编译时存储函数指针的函数对象
struct PrintArray {
    void operator()(int* arr) {
        for (int i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
            std::cout << arr[i] << " ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
};

// 使用 std::function 和编译时常量创建函数指针
std::function printArrayPtr = PrintArray{};

int main() {
    // 创建一个数组并将其传递给打印函数
    int arr[ARRAY_SIZE] = {1, 2, 3, 4, 5};
    printArrayPtr(arr);

    return 0;
}

在这个示例中,我们使用 std::integral_constant 定义一个编译时常量,它指定数组的大小。我们还使用 std::function 定义一个函数对象,它存储一个打印数组的函数指针。编译期间,编译器会根据 IntConstant 的值动态生成 PrintArray 类的实例并存储其地址到 printArrayPtr 中。然后,我们在主函数中使用 printArrayPtr 对数组进行操作。

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