C++ 可变参数模板移除函数逻辑

Question

我已经能够使用我的中的可变参数模板取得进一步进展。我现在有一个新问题。在此代码示例中：

#include <iostream>
#include <cstddef>

constexpr std::uint32_t Flag0   = 0x0001;
constexpr std::uint32_t Flag1   = 0x0002;
constexpr std::uint32_t Flag2   = 0x0004;
constexpr std::uint32_t FlagAll = 0xFFFF;

template<std::uint32_t...Cs>
struct flags_tag {constexpr flags_tag(){}; };

template<std::uint32_t...Cs>
struct make_flags{ using type=flags_tag<Cs...>; };
template<std::uint32_t...Cs>
using make_flags_t=typename make_flags<Cs...>::type;

template<std::uint32_t value>
class pValue_t
{
    template<std::uint32_t StateMask, class flags>
    friend class Compound;    
};

template<> class pValue_t<Flag0>
{ 
public:
    pValue_t() : 
        m_pValue0(reinterpret_cast<void*>(0xFFFFFFFF))
    {} 

protected:
    void* m_pValue0;
};

template<> class pValue_t<Flag1>
{ 
public:
    pValue_t() : 
        m_pValue1(reinterpret_cast<void*>(0xDEADBEEF))
    {}

protected:
    void* m_pValue1;
};

template<> class pValue_t<Flag2>
{ 
public: 
    pValue_t() : 
        m_pValue2(reinterpret_cast<void*>(0xCAFEBABE))
    {}

protected:
    void* m_pValue2;
};

template<std::uint32_t StateMask, class flags>
class Compound;

template<std::uint32_t StateMask, std::uint32_t...Cs>
class Compound< StateMask, flags_tag<Cs...> >:
  public pValue_t<Cs>...
{       
public:
    void print()
    { 
        if (IsStateValid(Flag0))
        { 
            std::cout << this->m_pValue0 << '\n';
        }

        if ((StateMask & Flag1) == Flag1)
        {
            std::cout << this->m_pValue1 << '\n';
        }

        // *** THIS IS THE PROBLEM STATEMENT ***
        if (IsStateValid(Flag2))
        {
            std::cout << this->m_pValue2 << '\n';
        }

    }

    static bool IsStateValid(std::uint32_t stateMask)
        { return ((StateMask & stateMask) == stateMask); }

    uint32_t m_stateMask;
};

using my_type = Compound< Flag0 | Flag1, make_flags_t<Flag0, Flag1>>;

int main() {
  my_type test;
  test.print();
}

print函数包含对m_pValue2的引用，当StateMask包含Flag2.

时有效

现在，编译器警告它无法找到 m_pValue2。我希望编译器在 StateMask（编译时已知）不包含 Flag2（当 IsStateValid() 为假）时删除引用 m_pValue2 的代码块.

具体错误如下：

main.cpp: In instantiation of 'void Compound<StateMask, flags_tag<Cs ...> >::print() [with unsigned int StateMask = 3u; unsigned int ...Cs = {1u, 2u}]':
main.cpp:95:18:   required from here
main.cpp:80:27: error: 'class Compound<3u, flags_tag<1u, 2u> >' has no member named 'm_pValue2'
             std::cout << this->m_pValue2 << '\n';

我希望这是可能的。在其他模板编程中，我使用 IsStateValid() 编译出与 StateMask 不匹配的代码段。但是，我从未尝试编译掉可能丢失的成员变量。

有没有人有什么想法？

Answer 1

我让它工作了 (working example)，但它看起来很老套。它表明这是可能的 - 希望比我更有经验的人可以清理它。

想法是将 IsStataValid 变成 constexpr 并将有问题的代码分离到另一个函数中，该函数有两个变体。实例化的变体取决于编译时标志：

static constexpr bool IsStateValid(std::uint32_t stateMask)
    { return ((StateMask & stateMask) == stateMask); }

template <typename A = void,
          typename T = typename std::enable_if<IsStateValid(Flag2), A>::type>
void blub(int x=0) {
    std::cout << this->m_pValue2 << '\n';
}

template <typename A = void, 
          typename T = typename std::enable_if<!IsStateValid(Flag2), A>::type>
void blub(long x=0) {
}

然后调用辅助函数而不是 print() 中的 if 语句：

blub();

typename A 是一个虚拟参数，使 enable_if 依赖于模板参数，因此 SFINAE 可以启动。blubs 采用不同类型的第一个参数，因此编译器不会抱怨它无法重载。

Answer 2

为什么不起作用

无论类型如何，函数模板中的所有分支都将被编译。 IsStateValid(Flag2) 在编译时是 false 并不重要， if 的主体必须是有效代码。由于在那种情况下没有 this->m_pValue2，这是一个硬错误。

你能做些什么来解决它

您需要将每个打印标志函数转发到一个函数模板，该模板将打印值（如果存在）或不执行任何操作（如果不存在）。我们可以使用函数重载来帮助这里，并确保如果没有这个标志，整个函数将不会被实例化。例如：

void print()
{
    printImpl<Flag0>();
    printImpl<Flag1>();
    printImpl<Flag2>();
}

template <uint32_t F>
void printImpl() {
    printImpl<F>(std::is_base_of<pValue_t<F>, Compound>{});
}

template <uint32_t F>
void printImpl(std::true_type ) {
    // we DO have this flag
    pValue_t<F>::print();
}

template <uint32_t F>
void printImpl(std::false_type ) {
    // we do NOT have this flag
    // so do nothing
}

此时您需要做的就是添加适当的 print()。例如：

template<> class pValue_t<Flag2>
{ 
public: 
    pValue_t() : 
        m_pValue2(reinterpret_cast<void*>(0xCAFEBABE))
    {}

    void print() {
        std::cout << m_pValue2 << '\n';
    }

protected:
    void* m_pValue2;
};

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