C++編譯期循環(huán)獲取變量類型詳情
更新時間：2022年09月09日 10:37:58 作者：ithiker
這篇文章主要介紹了C++編譯期循環(huán)獲取變量類型詳情，文章圍繞主題展開詳細的內容介紹，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴可以參考一下
一、問題
假設現(xiàn)在有一些屬性以及這些屬性對應的數(shù)值類型，比如：
"gender" --> char "age" --> int "height" --> float "IQ" ---> int "name" --> std::string "weight" --> double
在C++中，如何在編譯期依次循環(huán)獲取這些屬性的數(shù)值類型，并根據(jù)對應的數(shù)值類型做出相應的處理（屬性可能會增加）
二、解決方案
1.定義類型
首先把所有可能的類型用std::tuple列出：
using Types = std::tuple<float, int, double, std::string, char>; template<std::size_t N> using AttributeType = typename std::tuple_element<N, Types>::type;
這里，通過AttributeType<0>就可以得到float 類型
2.定義屬性集
將所有的屬性和其類型的對應關系列出，由于需要是編譯期獲得，必須類似加入constexpr 關鍵字：
constexpr const char* FLOAT_TYPE = "float";
constexpr const char* INT_TYPE = "int";
constexpr const char* DOUBLE_TYPE = "double";
constexpr const char* STRING_TYPE = "std::string";
constexpr const char* CHAR_TYPE = "float";
constexpr std::array<std::pair<const char*, const char*>, 6> attribute2type = {{
{"gender", CHAR_TYPE},
{"age", INT_TYPE},
{"height", FLOAT_TYPE},
{"IQ", INT_TYPE},
{"name", STRING_TYPE},
{"weight", DOUBLE_TYPE},
}};3. 獲取類型索引
根據(jù)2中定義的類型字符串，獲取1中需要的類型索引N：
constexpr std::size_t getTypeIndex(const char* name)
{
return strings_equal(name, "float") ? 0:
strings_equal(name, "int") ? 1:
strings_equal(name, "double") ? 2:
strings_equal(name, "std::string") ? 3:
strings_equal(name, "char") ? 4:
5; // compilation error
}這里，需要一個編譯期進行字符串比較的函數(shù)：
constexpr bool strings_equal(const char* a, const char* b) {
return *a == *b && (*a == '\0' || strings_equal(a + 1, b + 1));
}4. 編譯期循環(huán)
如何實現(xiàn)編譯期的類似for循環(huán)呢，顯然不能直接用for，模板的特性決定了可以使用編譯期遞歸來進行替代for循環(huán)：
template <typename T>
void print(const char* attribute) {
std::cout << "attribute = " << attribute << ",type=" << typeid(T).name() << std::endl;
}
constexpr size_t LAST_INDEX = attribute2type.size() - 1;
template <size_t T=LAST_INDEX>
struct PrintHelper {
public:
PrintHelper() {
doPrint<T>();
}
private:
template <size_t N>
void doPrint() {
print<AttributeType<getTypeIndex(std::get<N>(attribute2type).second)>>(std::get<N>(attribute2type).first);
doPrint<N-1>();
}
};
template <>
template <>
void PrintHelper<LAST_INDEX>::doPrint<0>() {
print<AttributeType<getTypeIndex(std::get<0>(attribute2type).second)>>(std::get<0>(attribute2type).first);
}將上面所有的代碼放到一塊，就得到了一個可以在編譯期循環(huán)獲取變量類型的程序：
#include <string>
#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <tuple>
#include <array>
using Types = std::tuple<float, int, double, std::string, char>;
template<std::size_t N>
using AttributeType = typename std::tuple_element<N, Types>::type;
constexpr bool strings_equal(const char* a, const char* b) {
return *a == *b && (*a == '\0' || strings_equal(a + 1, b + 1));
}
constexpr std::size_t getTypeIndex(const char* name)
{
return strings_equal(name, "float") ? 0:
strings_equal(name, "int") ? 1:
strings_equal(name, "double") ? 2:
strings_equal(name, "std::string") ? 3:
strings_equal(name, "char") ? 4:
5; // compilation error
}
constexpr const char* FLOAT_TYPE = "float";
constexpr const char* INT_TYPE = "int";
constexpr const char* DOUBLE_TYPE = "double";
constexpr const char* STRING_TYPE = "std::string";
constexpr const char* CHAR_TYPE = "float";
constexpr std::array<std::pair<const char*, const char*>, 6> attribute2type = {{
{"gender", CHAR_TYPE},
{"age", INT_TYPE},
{"height", FLOAT_TYPE},
{"IQ", INT_TYPE},
{"name", STRING_TYPE},
{"weight", DOUBLE_TYPE},
}};
template <typename T>
void print(const char* attribute) {
std::cout << "attribute = " << attribute << ",type=" << typeid(T).name() << std::endl;
}
constexpr size_t LAST_INDEX = attribute2type.size() - 1;
template <size_t T=LAST_INDEX>
struct PrintHelper {
public:
PrintHelper() {
doPrint<T>();
}
private:
template <size_t N>
void doPrint() {
print<AttributeType<getTypeIndex(std::get<N>(attribute2type).second)>>(std::get<N>(attribute2type).first);
doPrint<N-1>();
}
};
template <>
template <>
void PrintHelper<LAST_INDEX>::doPrint<0>() {
print<AttributeType<getTypeIndex(std::get<0>(attribute2type).second)>>(std::get<0>(attribute2type).first);
}
int main() {
PrintHelper<LAST_INDEX>();
return 0;
}上面程序輸出：
$ ./attributeWithType
attribute = weight,type=d
attribute = name,type=NSt7__cxx1112basic_stringIcSt11char_traitsIcESaIcEEE
attribute = IQ,type=i
attribute = height,type=f
attribute = age,type=i
attribute = gender,type=f
總結
本文通過下面幾個技術點實現(xiàn)了編譯期循環(huán)獲取變量類型：
- 通過std::tuple定義變量類型集合，
- 通過typename std::tuple_element<N, Types>::type獲取某個變量類型
- 通過編譯期遞歸實現(xiàn)編譯期字符串比較
- 通過std::get(attribute2type)獲取屬性編譯期遞歸實現(xiàn)循環(huán)獲取變量類型
到此這篇關于C++編譯期循環(huán)獲取變量類型詳情的文章就介紹到這了,更多相關C++循環(huán)獲取變量類型內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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