Библиотека метапрограммирования

@volovzi · Регистрация: 14.03.2010

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Увлекшись метапрограммированием, начатым в предыдущей теме, я решил написать небольшую библиотеку метафункций.

Изначально всё это предназначалось для работы с кортежами, но на самом деле оно применимо к любым шаблонным классам. В том числе возможна совместная работа с библиотекой "Boost.MPL" (но очень осторожная, т.к. в "Бусте" не используются списки типов переменной длины).

Отличие от аналогов, в том числе того же "Boost.MPL" состоит, в основном, в том, что результат всех метафункций предсказуем (в "Бусте" он неопределён). Второе отличие — отсутствие теоретических ограничений на количество типов в шаблонах.

Есть и новшества: я ввёл новый результат метафункции — шаблон, он же "pattern" (т.к. "template" уже является ключевым словом). Смысл его следует из названия: это не тип ("type") и не значение ("value"), а шаблон класса, который может быть в дальнейшем конкретизирован новыми типами (см. метафункцию "get_pattern").

Это первый вариант библиотеки, не влючающий итераторы. Они появятся в следующей версии.
Прошу ознакомиться, кому не лень, и с нетерпением жду отзывов и предложений.

Исходники, так же доступны и на GitHub: https://github.com/izvolov/Meta
клонировать так: git clone git://github.com/izvolov/Meta.git

@ForEveR · 10.12.2011, 17:23

volovzi, Интересно... Но почему бы не использовать boost вместе? Например meta::select - тот же mpl::if_.
are_equal == boost::is_same.

@volovzi · 10.12.2011, 17:31 **[ТС]**

ForEveR, ждал этого вопроса.
Библиотека вся весит пока что сотню килобайт, поэтому не хочется тащить за ней многомегабайтный "Буст". К тому же мне не нравятся начальные и завершающие подчёркивания в именах

.
А по поводу "are_equal" — это я забыл убрать. Во-первых, в библиотеке она не используется, а во-вторых, уже есть "std::is_same".

Кстати, "select" тоже, вроде, в данный момент не используется...

@ForEveR · 10.12.2011, 17:40

volovzi, Но вообще очень даже интересная либа. Развивайте обязательно. Немного позже попробую ее использовать.

@volovzi · 10.12.2011, 17:45 **[ТС]**

ForEveR, спасибо. К следующей версии допишу исчерпывающие комментарии, допилю итераторы и, может, сделаю какую-нибудь документацию.

@niXman · 10.12.2011, 21:42

volovzi, залей исходники на как-нибудь github, что ли.

@volovzi · 10.12.2011, 22:30 **[ТС]**

niXman, дык там платы, вроде, требуют.
А вообще, да, надо найти, где разместить исходники. Я над этим думаю.

@niXman · 11.12.2011, 01:16

там есть и free аккаунты. или на гуглкод посмотри.

@volovzi · 11.12.2011, 02:31 **[ТС]**

niXman, уже разобрался, скоро сделаю.

Добавлено через 39 минут
Ну вот как-то так:
https://github.com/izvolov/Meta

Добавлено через 35 минут
Всё, теперь всё должно быть правильно.
Товарищи модераторы, добавьте, пожалуйста, ссылку в первое сообщение темы.

@niXman · 11.12.2011, 06:05

get_pattern<> - хорошая идея

volovzi, может тему перенести в https://www.cyberforum.ru/cpp-experts/ ?

@volovzi · 11.12.2011, 15:58 **[ТС]**

niXman, не стоит. Тот раздел закрытый, а мне не хотелось бы ограничивать комментирование в этой теме — тут и так народу немного.

@volovzi · 19.12.2011, 00:37 **[ТС]**

Обновил репозиторий.
Добавлены комментарии, читаемые сообщения об ошибках и немного итераторных метафункций.
К сожалению, итераторы навели в библиотеке лёгкий беспорядок — их пришлось запихивать в отдельное пространство имён, и я ещё не решил, как их лучше структурировать: либо создавать в каждом разделе дополнительную папку с итераторными метафункциями, либо выделить все итераторы в отдельный блок, в котором будут свои разделы, либо оставить так, как сейчас — всё в куче.

Далее, в продолжение развития темы новой концепции шаблонов ("patterns") появился контейнер шаблонов — "pattern_list<...>", который пригодился как раз в итераторах.

И, поскольку изначально всё создавалось для работы с кортежами, написал метафункцию, распаковывающую кортеж и передающую его в функцию или функтор так, как будто это не кортеж, а набор отдельных переменных. Она работает, но мой компилятор, к сожалению, её не тянет, поэтому она не в проекте, а отдельно по ссылке: http://liveworkspace.org/code/... 4a54a4a227

@niXman · 19.12.2011, 20:00

Сообщение от volovzi

компилятор, к сожалению, её не тянет

это как понимать?

Добавлено через 12 часов 53 минуты
volovzi, идея такая есть... добавь еще шаблон создания кортежа из произвольного набора индексов типов.
типа:

C++

1 2	typedef std::tuple<int, bool, double> tuple0; typedef typename meta::seq<tuple0, 2, 0>::type tuple1; // <double, int>

было бы весьма юзабильно в алгоритмах.

@volovzi · 19.12.2011, 20:15 **[ТС]**

Сообщение от niXman

это как понимать?

В настоящий момент не существует ни одного компилятора, полностью поддерживающего новый стандарт. Например, gcc не понимает спецификаторы "override" и "final", а мой — apple llvm — не компилирует вышеуказанную программу. Происходит ошибка внутри компилятора.

Добавлено через 12 часов 53 минуты
volovzi, идея такая есть... добавь еще шаблон создания кортежа из произвольного набора индексов типов.
типа:

C++

1 2	typedef std::tuple<int, bool, double> tuple0; typedef typename meta::seq<tuple0, 2, 0>::type tuple1; // <double, int>

было бы весьма юзабильно в алгоритмах.

Интересная задачка. "В лоб" делается легко, а вот чтобы было эффективно — надо подумать.

@niXman · 19.12.2011, 20:27

Сообщение от volovzi

gcc не понимает спецификаторы "override" и "final"

gcc-4.7.0 понимает. тестовые версии для вендус можешь найти у меня в подписи.
релиз выйдет в феврале.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от volovzi

gcc не понимает спецификаторы "override" и "final"

а зачем в метапрограммировании могли они понадобиться? оО

@volovzi · 19.12.2011, 20:40 **[ТС]**

Сообщение от niXman

gcc-4.7.0 понимает. тестовые версии для вендус можешь найти у меня в подписи.
релиз выйдет в феврале.

4.7 — будет понимать. В феврале, когда выйдет. А последняя стабильная на данный момент 4.6 — не понимает.

Добавлено через 2 минуты

а зачем в метапрограммировании могли они понадобиться? оО

Незачем. Просто пример.

@volovzi · 22.12.2011, 21:48 **[ТС]**

"По заявкам трудящихся" написал метафункцию "subset", позволяющую создавать новый класс из произвольного подмножества типов некоторого класса. К сожалению, по-умному сделать пока что не удалось, поэтому время работы — O(m * n), где n — число типов в исходном шаблоне, а m — размер формируемого подмножества.
Тем не менее, поиски лучшего результата продолжаются.
Изменения вступят в силу со следующего коммита.

Добавлено через 23 часа 53 минуты
Не прошло и дня, как мне удалось сильно продвинуться.
Буквально только что написал метакласс, который является полноценным двоичным деревом поиска со всеми его алгоритмическими характеристиками. Правда, пока что нет балансировки (не было времени, спешил сообщить об успехах), но я думаю, что раз есть принципиальная возможность создать дерево, то и отбалансировать его получится.
Надеюсь, эта штука поможет усовершенствовать некоторые не очень быстрые алгоритмы.

@niXman · 22.12.2011, 22:25

а заливать на гитхаб не собираешься?

@volovzi · 23.12.2011, 22:18 **[ТС]**

niXman, собираюсь, конечно!
Но нужно сначала придумать, как это оформить и структурировать. Не сегодня, так завтра обязательно выложу.

Добавлено через 22 минуты
Тут ведь вот какая проблема возникла: до сих пор библиотека была рассчитана на работу с типами шаблонов, а дерево — реальный контейнер времени компиляции. Поэтому такие метафункции, как, например, "insert", будут иметь совершенно разный смысл. В первом случае это создание новой конкретизации шаблона с новыми типами, а во втором — внесение значения в контейнер, количество шаблонных параметров которого при этом не меняется.
И мне пока непонятно, как эту проблему разруливать.

Добавлено через 23 часа 26 минут
Задействовал черновую версию двоичного дерева. Пока что оно, вместе со всеми своими метафункциями, лежит в папке meta/types/.
Работает оно так:

C++

#include <string>
 
#include <meta/types.h>
 
int main ()
{
    typedef meta::create_map
    <
        meta::map_value<5, int>,
        meta::map_value<4, double>,
        meta::map_value<6, int>,
        meta::map_value<3, bool>,
        meta::map_value<2, long>
    >
    ::type map;
    
    typedef meta::insert_value<map, meta::map_value<-100500, std::string>>::type new_map;
    
    typedef meta::at_key<new_map, -100500>::type type;
    type string = "Это строка.";
            
    return 0;
}

Пока что доступны только вставка и доступ по ключу. Надеюсь вскоре завершить удаление и приступить к балансировке (честно говоря, и так уже отлаживать тяжко, а когда в каждом узле появится ещё высота поддерева, родительский узел и т.п., боюсь, крыша совсем уедет).

@niXman · 24.12.2011, 01:08

Сообщение от volovzi

create_map

почему не назвать просто map ?

Сообщение от volovzi

map_value

в map`ах, как правило, лежат пары. почему бы просто не назвать - pair ?

Библиотека метапрограммирования

Решение

Решение

@ForEveR В астрале 8049 / 4806 / 655 Регистрация: 24.06.2010 Сообщений: 10,562
	10.12.2011, 17:23	2
	volovzi, Интересно... Но почему бы не использовать boost вместе? Например meta::select - тот же mpl::if_. are_equal == boost::is_same. 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	10.12.2011, 17:31 [ТС]	3
	ForEveR, ждал этого вопроса. Библиотека вся весит пока что сотню килобайт, поэтому не хочется тащить за ней многомегабайтный "Буст". К тому же мне не нравятся начальные и завершающие подчёркивания в именах . А по поводу "are_equal" — это я забыл убрать. Во-первых, в библиотеке она не используется, а во-вторых, уже есть "std::is_same". Кстати, "select" тоже, вроде, в данный момент не используется... 1

@ForEveR В астрале 8049 / 4806 / 655 Регистрация: 24.06.2010 Сообщений: 10,562
	10.12.2011, 17:40	4
	volovzi, Но вообще очень даже интересная либа. Развивайте обязательно. Немного позже попробую ее использовать. 1

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	10.12.2011, 17:45 [ТС]	5
	ForEveR, спасибо. К следующей версии допишу исчерпывающие комментарии, допилю итераторы и, может, сделаю какую-нибудь документацию. 0

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	10.12.2011, 21:42	6
	volovzi, залей исходники на как-нибудь github, что ли. 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	10.12.2011, 22:30 [ТС]	7
	niXman, дык там платы, вроде, требуют. А вообще, да, надо найти, где разместить исходники. Я над этим думаю. 0

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	11.12.2011, 01:16	8
	там есть и free аккаунты. или на гуглкод посмотри. 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	11.12.2011, 02:31 [ТС]	9
	niXman, уже разобрался, скоро сделаю. Добавлено через 39 минут Ну вот как-то так: https://github.com/izvolov/Meta Добавлено через 35 минут Всё, теперь всё должно быть правильно. Товарищи модераторы, добавьте, пожалуйста, ссылку в первое сообщение темы. 0

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	11.12.2011, 06:05	10
	get_pattern<> - хорошая идея volovzi, может тему перенести в https://www.cyberforum.ru/cpp-experts/ ? 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	11.12.2011, 15:58 [ТС]	11
	niXman, не стоит. Тот раздел закрытый, а мне не хотелось бы ограничивать комментирование в этой теме — тут и так народу немного. 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	19.12.2011, 00:37 [ТС]	12
	Обновил репозиторий. Добавлены комментарии, читаемые сообщения об ошибках и немного итераторных метафункций. К сожалению, итераторы навели в библиотеке лёгкий беспорядок — их пришлось запихивать в отдельное пространство имён, и я ещё не решил, как их лучше структурировать: либо создавать в каждом разделе дополнительную папку с итераторными метафункциями, либо выделить все итераторы в отдельный блок, в котором будут свои разделы, либо оставить так, как сейчас — всё в куче. Далее, в продолжение развития темы новой концепции шаблонов ("patterns") появился контейнер шаблонов — "pattern_list<...>", который пригодился как раз в итераторах. И, поскольку изначально всё создавалось для работы с кортежами, написал метафункцию, распаковывающую кортеж и передающую его в функцию или функтор так, как будто это не кортеж, а набор отдельных переменных. Она работает, но мой компилятор, к сожалению, её не тянет, поэтому она не в проекте, а отдельно по ссылке: http://liveworkspace.org/code/... 4a54a4a227 0

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	19.12.2011, 20:27	15
	Сообщение от volovzi gcc не понимает спецификаторы "override" и "final" gcc-4.7.0 понимает. тестовые версии для вендус можешь найти у меня в подписи. релиз выйдет в феврале. Добавлено через 2 минуты Сообщение от volovzi gcc не понимает спецификаторы "override" и "final" а зачем в метапрограммировании могли они понадобиться? оО 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	19.12.2011, 20:40 [ТС]	16
	Сообщение от niXman gcc-4.7.0 понимает. тестовые версии для вендус можешь найти у меня в подписи. релиз выйдет в феврале. 4.7 — будет понимать. В феврале, когда выйдет. А последняя стабильная на данный момент 4.6 — не понимает. Добавлено через 2 минуты а зачем в метапрограммировании могли они понадобиться? оО Незачем. Просто пример. 0

@volovzi 274 / 175 / 12 Регистрация: 14.03.2010 Сообщений: 501
	22.12.2011, 21:48 [ТС]	17
	Сообщение было отмечено как решение Решение "По заявкам трудящихся" написал метафункцию "subset", позволяющую создавать новый класс из произвольного подмножества типов некоторого класса. К сожалению, по-умному сделать пока что не удалось, поэтому время работы — O(m * n), где n — число типов в исходном шаблоне, а m — размер формируемого подмножества. Тем не менее, поиски лучшего результата продолжаются. Изменения вступят в силу со следующего коммита. Добавлено через 23 часа 53 минуты Не прошло и дня, как мне удалось сильно продвинуться. Буквально только что написал метакласс, который является полноценным двоичным деревом поиска со всеми его алгоритмическими характеристиками. Правда, пока что нет балансировки (не было времени, спешил сообщить об успехах), но я думаю, что раз есть принципиальная возможность создать дерево, то и отбалансировать его получится. Надеюсь, эта штука поможет усовершенствовать некоторые не очень быстрые алгоритмы. 3

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	22.12.2011, 22:25	18
	а заливать на гитхаб не собираешься? 0

@niXman 3211 / 1459 / 74 Регистрация: 09.08.2009 Сообщений: 3,441 Записей в блоге: 2
	24.12.2011, 01:08	20
	Сообщение от volovzi create_map почему не назвать просто map ? Сообщение от volovzi map_value в map`ах, как правило, лежат пары. почему бы просто не назвать - pair ? 0