C++11 模板元编程 - TypeList数据结构

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在函数式语言中list基本都是递归式结构，类似：{elem, {elem, {elem, ...}}}。

可以看到，基本结构是一个二元组{Head, Tail}，Head是一个list节点，第二个元素Tail仍旧是一个类似的二元组，如此递归。

对于模板元编程无论list元素还是list本身都是类型，所以我们定义模板元编程的list结构如下：

// "tlp/list/TypeElem.h"

template
struct TypeElem
{
    using Head = H;
    using Tail = T;
};

#define __type_elem(...)  TypeElem<__VA_ARGS__>

有了TypeElem，我们对其组合就得到了元素是类型的list。例如:

using List = TypeElem>>>;

上例中，List是一个长度为4的类型列表，它的元素分别是char、int、long、short。最后的NullType是一个占位符，我们用它表示list的结束。

如果使用宏的版本，可以写的稍微好看些:

using List = __type_elem(char, __type_elem(int, __type_elem(long, __type_elem(short, __null()))));

上述列表的结构虽然非常简单，但是写起来却十分繁琐。在定义list的时候要不停重复__type_elem，非常不简洁。下面我们提供一个构造元函数，用来简化对list的定义。

// "tlp/list/algo/TypeList.h"

template
struct TypeList
{
    using Result = TypeElem::Result>;
};

template
struct TypeList
{
    using Result = TypeElem;
};

#define __type_list(...) typename TypeList<__VA_ARGS__>::Result

如上TypeList是一个元函数，它通过变长模板参数来构造一个所有元素是类型的list结构。现在可以这样定义list：__type_list(char, int, long, short)，看起来非常的简单直观。

另外，对于全是数值的list，如 __type_list(__int(0), __int(1), __int(2))的写法也可以再简单一些。如下我们提供了一个__value_list()的语法糖。

// "tlp/list/algo/ValueList.h"

template
struct ValueList
{
    using Result = TypeElem, typename ValueList::Result>;
};

template
struct ValueList
{
    using Result = TypeElem, NullType>;
};

#define __value_list(...) typename ValueList<__VA_ARGS__>::Result

现在可以这样定义：__value_list(0, 1, 2, 3)，其本质和__type_list(__int(0), __int(1), __int(2))是一样的。

TEST("test value list")
{
    ASSERT_EQ(__value_list(0, 1，2), __type_list(__int(0), __int(1), __int(2)));
};

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TypeList基本算法

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