Лямбда и Шаблоны Неметафункции

MPL использует специальное правило, чтобы облегчить объединение обычных шаблонов в метапрограммы: после того, как все заполнители были заменены фактическими аргументами, если у получившейся специализации шаблона X нет вложенного «::type», результат лямбды является только X.

Например, mpl::apply<vector<_>, T> является всегда только vector<T>. Если бы не это поведение мы должны были бы создавать тривиальные метафункции для обеспечения обычных специализаций шаблона в лямбда выражениях:

// trivial std::vector generator

template<class U>

struct make_vector { typedef std::vector<U> type; };

typedef mpl::apply<make_vector<_>, T>::type vector_of_t;

Вместо этого достаточно написать лишь 1 строку:

typedef mpl::apply<std::vector<_>, T>::type vector_of_t;

Обертки

(Wrappers)

Bool_

Тип bool не только самый простой составной тип, но также и один из самых полезных. Большинство свойств имеют тип bool. MPL реализует обертку для типа bool следующим образом:

template< bool x > struct bool_

{

static bool const value = x; // 1

typedef bool_<x> type; // 2

typedef bool value_type; // 3

operator bool() const { return x; } // 4

};

Разбор:

1. Каждая обертка для целочисленных констант содержит элемент «::value».

2. Каждая обертка – нульарная метафункция, которая возвращает саму себя. Причина такого архитектурного решения: позволяет реализовать «ленивые» вызовые метафункций в выражениях (не осуществлять инстацнирование шаблона там, где в нем нет необходимости).

3. Элемент «::value_type» указывает на тип элемента «::value».

4. Каждый обертка bool _<x> способна неявно преобразовываться к типу bool.

Библиотека также поставляет два удобных typedef’а:

typedef bool_<false> false_;

typedef bool_<true> true_;

Выбор типа

В большинстве случаем выбор типа происходит во время компиляции, с помощью механизхма специализаций шаблона класса: так, для заврешения рекурсивных алгоритмов используется специализация для нуля, подобный подход применим для деспетчиризации поведения, например: iter_swap_impl, чтобы выбрать одну из двух реализаций в теле iter_swap:

iter_swap_impl<use_swap>::do_it(*i1,*i2);

MPL предоставляет универсальные механизмы выбора. Например, нужно сделать выбор между типами T и F согласно условию C: mpl::if_<C, T, F>::type, результатом выражения будет T, если C::value дает true, в противном случае F.

Такой подход можно применть в алгоритме iter_swap используя классы с мнемоническими (более запоминаемыми) именами вместо iter_swap_impl:

Два вида поведения, которые необходимо выбирать в зависимости от условий:

#include <boost/mpl/if.hpp>

struct fast_swap

{

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

static void do_it(ForwardIterator1 i1, ForwardIterator2 i2)

{

std::swap(*i1, *i2);

}

};

struct reliable_swap

{

template <class ForwardIterator1, class ForwardIterator2>

static void do_it(ForwardIterator1 i1, ForwardIterator2 i2)

{

typename

std::iterator_traits<ForwardIterator1>::value_type

tmp = *i1;

*i1 = *i2;

*i2 = tmp;

}

};

В точке «---деспетчеризация поведения---» алгоритма iter_swap теперь можно записать так:

mpl::if_

<

mpl::bool_<use_swap>, // use_swap (1 : 0)

fast_swap,

reliable_swap

>::type::do_it(i1,i2);

Корректировка типа параметров:

Рассмотрим оптимизированный способ заполнения параметров шаблоннов. При передаче аргументов по значению вызывается конструктор копии, который может выполнять нетривиальную работу, потому обобщенная функция содержит ссылочный параметр. Т.о. часто нужно корректировать тип параметра – для этого существует специальный механизм param_type <T>, который возвращает T, когда это - скаляр, и T const& в противном случае (Причина почему скаляр лучше передавать по значению: многие компиляторы оптимизируют передачу скаляров, помещая их в специальные регистры, в то время как, при передаче по ссылке будет использоваться запись стэк).

template <class T>

class holder

{

public:

holder(typename param_type<T>::type x);

//...

private:

T x;

};

При передаче аргумента типа int параметр будет иметь тип int, при передаче аргумента типа vector<int>, параметр будет иметь тип vector<int> const&.

#include <boost/mpl/if.hpp>

#include <boost/type_traits/is_scalar.hpp>

template <class T>

struct param_type

: mpl::if_

<

typename boost::is_scalar<T>::type,

T,

T const&

>

{};

Такое решение имеет недостаток: при передаче аргументу по ссылке образуется тип ссылки на ссылку, что явялется ошибкой. Решение: использование специализаций.

#include <boost/mpl/if.hpp>

#include <boost/type_traits/add_reference.hpp>

template <class T>

struct param_type

: mpl::if_

<

typename boost::is_scalar<T>::type,

T,

typename boost::add_reference<T const>::type // Добавит ссылку если ее еще нет.

>

{};