Bagaimana cara membuat variabel const dalam for for untuk pembuatan kelas template?

Saya punya kode seperti

template <size_t N>
class A
{
    template <size_t N>
    someFunctions() {};
};

Sekarang saya ingin membuat instance kelas dan memanggil fungsi-fungsi di dalamnya dalam for loop untuk sekumpulan banyak nilai seperti

// in main()

int main()
{
    for (int i = 1; i <= 100; i++)
    {
        const int N = i;  // dont know how to do this
        A<N> a;
        a.functionCalls();
    }
}

Bagaimana cara melakukannya? Berharap ada metode untuk melakukan ini.

Ini akan membutuhkan sesuatu yang disebut template foryang merupakan bentuk yang diharapkan dari pernyataan ekspansi , yang merupakan sesuatu yang terlihat seperti for loop tetapi pada kenyataannya adalah blok templated dalam fungsi yang di-instanciated beberapa kali.

Tentu saja, ada solusinya. Kami dapat menyalahgunakan lambdas generik untuk mendeklarasikan semacam blok templated lokal dan instansikan sendiri:

template <typename T, T... S, typename F>
constexpr void for_sequence(std::integer_sequence<T, S...>, F f) {
    (static_cast<void>(f(std::integral_constant<T, S>{})), ...);
}

Fungsi ini membutuhkan urutan bilangan bulat dan instantiate lambda Fsebanyak waktu sebagai panjang urutan.

Digunakan seperti ini:

for_sequence(std::make_index_sequence<100>(), [](auto N) { /* N is from 0 to 99 */
  A<N + 1> a; /* N + 1 is from 1 to 100 */
  a.functionCalls();
});

Di sini, Ndapat dikirim sebagai parameter templat karena objek yang memiliki operator konversi constexpr ke tipe integer. Lebih tepatnya, ini std::integral_constantdengan nilai yang meningkat.

Contoh langsung

The Nkebutuhan untuk kompilasi-waktu konstan, yang dengan normal forlingkaran tidak mungkin.

Tapi, ada banyak solusi. Misalnya, terinspirasi oleh pos SO ini , Anda dapat melakukan sesuatu seperti berikut ini. ( Lihat demo Langsung )

template<size_t N>
class A
{
public:
    // make the member function public so that you can call with its instance
    void someFunctions()
    {
        std::cout << N << "\n";
    };
};

template<int N> struct AGenerator
{
    static void generate()
    {
        AGenerator<N - 1>::generate();
        A<N> a;
        a.someFunctions();
    }
};

template<> struct AGenerator<1>
{
    static void generate()
    {
        A<1> a;
        a.someFunctions();
    }
};

int main()
{
    // call the static member for constructing 100 A objects
    AGenerator<100>::generate();
}

Mencetak 1ke100

Dalam c ++ 17 , yang di atas dapat direduksi menjadi satu AGeneratorkelas templat (mis. Spesialisasi dapat dihindari), menggunakan if constexpr. ( Lihat demo Langsung )

template<std::size_t N>
struct AGenerator final
{
    static constexpr void generate() noexcept
    {
        if constexpr (N == 1)
        {
            A<N> a;
            a.someFunctions();
            // .. do something more with `a`
        }
        else
        {
            AGenerator<N - 1>::generate();
            A<N> a;
            a.someFunctions();
            // .. do something more with `a`
        }
    }
};

Keluaran :

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Jika memberikan kisaran iterasi, Anda dapat menggunakan yang berikut ini. ( Lihat demo Langsung )

template<std::size_t MAX, std::size_t MIN = 1> // `MIN` is set to 1 by default
struct AGenerator final
{
    static constexpr void generate() noexcept
    {
        if constexpr (MIN == 1)
        {
            A<MIN> a;
            a.someFunctions();
            // .. do something more with `a`
            AGenerator<MAX, MIN + 1>::generate();
        }
        else if constexpr (MIN != 1 && MIN <= MAX)
        {
            A<MIN> a;
            a.someFunctions();
            // .. do something more with `a`
            AGenerator<MAX, MIN + 1>::generate();
        }
    }
};

int main()
{
    // provide the `MAX` count of looping. `MIN` is set to 1 by default
    AGenerator<10>::generate();
}

Outputnya sama dengan versi di atas.

Dari C ++ 20, Anda dapat menggunakan templat lambdas, sehingga Anda dapat mencoba sesuatu sebagai berikut

[]<int ... Is>(std::integer_sequence<int, Is...>)
 { (A<Is+1>{}.functionCall(), ...); }
   (std::make_integer_sequence<int, 100>{});

Berikut ini adalah contoh kompilasi lengkap yang mencetak semua angka dari 0 hingga 99

#include <utility>
#include <iostream>

int main()
 {
  []<int ... Is>(std::integer_sequence<int, Is...>)
   { (std::cout << Is << std::endl, ...); }
     (std::make_integer_sequence<int, 100>{});
 }

Salah satu cara Anda dapat melakukan ini adalah dengan meta-pemrograman template dengan sesuatu seperti ini:

#include <iostream>

template <std::size_t N>
struct A {
  void foo() { std::cout << N << '\n'; }
};

template <std::size_t from, std::size_t to>
struct call_foo {
  void operator()() {
    if constexpr (from != to) {
      A<from + 1>{}.foo();
      call_foo<from + 1, to>{}();
    }
  }
};

int main() { call_foo<0, 100>{}(); }

Hanya untuk kelengkapan - apakah itu benar-benar diperlukan untuk kelas atau fungsi templated, jika satu-satunya penggunaan fungsi dipanggil dari loop?

Jika demikian dan Anda tidak ingin menulis dengan tangan, perhatikan boost.hana.