Variadic templates локальные переменные

@Mirmik · Регистрация: 27.02.2014

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Еще один вопрос по Variadic templates.

Решаю следующую задачу:
Необходимо сохранить в памяти функцию с набором параметров для последующего использования.
Разумеется в виде шаблона, дабы получить решения для любого набора параметров.

Благодаря вашей тени первую половину задачи мне удалось решить.

Проблема возникла уже при восстановлении набора параметров из памяти.

По сути есть вот что:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
template <typename UnusedType> class function_pack;
        
        template <typename ReturnType, typename ... ArgumentTypes>
        class function_pack<ReturnType (ArgumentTypes ...)>
        {
            void* archive;
            
            public:
            void pack(ReturnType(*f)(ArgumentTypes ...), ArgumentTypes ... args)
            {
                archive = push_pack(f, args ...);
            };
            
            
            void exec()
            {
                //Приблизительно, что нужно:
                //ArgumentTypes ... args; <-не работает.
                //ReturnType (*f)(ArgumentTypes ...);
 
                //get_pack(archive, f, args ...);
                //f(args...);
            };
        };

ф-ии
void* push_pack (Args ... args) - складывает свои аргументы последовательно в память, вовращает указатель на архив..
void get_pack (void* archive, Args& ... args) - достаёт из архива информацию , кладёт её в args .

Проблема заключается в том, что что-бы воспользоваться get_pack нужно передать ей args...
Но функция void exec() не должна принимать никаких параметров снаружи, а значит args... должны быть как-то созданы внутри самой функции.

Вопрос. Как создать локальные переменные по списку типов ArgumentTypes.
Ну, или же, как решить эту задачу другим способом...

@DrOffset · 18.11.2015, 21:11

Сообщение от Mirmik

Как создать локальные переменные по списку типов ArgumentTypes.

см. в сторону std::tuple и indices trick.
Локальные переменные должны быть проинициализированы из хранилища void*?

indices trick implementation

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
namespace ct
{
 
template <size_t ...I>
struct indices
{ };
 
template <size_t Max, size_t ...Indices>
struct make_indices
    : make_indices<Max - 1, Max - 1, Indices...>
{ };
 
template <size_t ...Indices>
struct make_indices<0, Indices...>
    : indices<Indices...>
{
    using type = indices<Indices...>;
};
 
} // ct

Или взять std::make_index_sequence, если доступен С++14.

Тогда твой код будет примерно таким:

Кликните здесь для просмотра всего текста

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
template <typename ...Args>
void f(Args const & ...args) // we want to call this
{
}
////......................
 
template <typename Tuple, size_t ...Indices>
void exec_impl(void const * arch, ct::indices<Indices...>)
{
    Tuple local{ get_elem<Indices, Tuple>(static_cast<char const *>(arch))... };
    f(std::get<Indices>(local)...); // call f
}
 
template <typename ReturnType, typename ... ArgumentTypes>
class function_pack<ReturnType (ArgumentTypes ...)>
{
    void * archive;
 
public:
    void pack(ReturnType(*f)(ArgumentTypes ...), ArgumentTypes ... args)
    {
        archive = push_pack(f, args ...);
    }
 
    void exec()
    {
        exec_impl<std::tuple<ArgumentTypes...>>(archive, ct::make_indices<sizeof...(ArgumentTypes)>());
    }
    template <typename ...Args>
    void * push_pack(Args const && ...args)
    {
        //TODO
        return 0;
    }
};

Примерная реализация get_elem:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
template <typename Tuple, size_t I>
struct offset_by_tuple;
 
template <typename ...Args, size_t I>
struct offset_by_tuple<std::tuple<Args...>, I>
{
    using tuple_type   = std::tuple<Args...>;
    using current_type = typename std::tuple_element<I, tuple_type>::type;
    enum { size = sizeof(current_type) + offset_by_tuple<tuple_type, I - 1>::size };
    enum { offset = size - sizeof(current_type) };
};
 
template <typename ...Args>
struct offset_by_tuple<std::tuple<Args...>, 0>
{
    using current_type = typename std::tuple_element<0, std::tuple<Args...>>::type;
    enum { size   = sizeof(current_type) };
    enum { offset = 0 };
};
 
template <size_t I, typename Tuple>
typename std::tuple_element<I, Tuple>::type const & get_elem(char const * source)
{
    using elem_type = typename std::tuple_element<I, Tuple>::type;
 
    return *reinterpret_cast<elem_type const *>(source + offset_by_tuple<Tuple, I>::offset);
}

Можно чуть оптимизировать алгоритмы, но мне лень

Для демонстрации сойдет.

Добавлено через 16 минут
Mirmik, вообще говоря, полезно будет рассмотреть вариант использовать для хранения архива сразу std::tuple. Тогда все сильно упростится.

Добавлено через 23 минуты
Mirmik, собственно, реализация тривиальная:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
#include <iostream>
#include <tuple>
 
namespace ct
{
 
template <size_t ...I>
struct indices
{ };
 
template <size_t Max, size_t ...Indices>
struct make_indices
    : make_indices<Max - 1, Max - 1, Indices...>
{ };
 
template <size_t ...Indices>
struct make_indices<0, Indices...>
    : indices<Indices...>
{
    using type = indices<Indices...>;
};
 
} // ct
 
#include <memory>
 
template <typename Func>
class function_pack;
 
template <typename Ret, typename ...Args>
class function_pack<Ret(Args...)>
{
    using archive_type = std::tuple<Ret(*)(Args...), Args...>;
 
    std::unique_ptr<archive_type> m_archive;
 
public:
    void pack(Ret (*f)(Args...), Args const & ...args)
    {
        m_archive.reset(new archive_type{f, args ...});
    }
    Ret exec()
    {
        return exec(std::get<0>(*m_archive), ct::make_indices<sizeof...(Args)>());
    }
private:
    template <size_t ...Indices>
    Ret exec(Ret(*f)(Args...), ct::indices<Indices...>)
    {
        return f(std::get<Indices + 1>(*m_archive)...);
    }
};
 
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}
 
int main()
{
    function_pack<int(int, int)> pack;
 
    pack.pack(fun, 5, 6);
 
    std::cout << pack.exec() << std::endl;
}

Демонстрация работы: http://rextester.com/FEK89539

@Mirmik · 18.11.2015, 21:11 **[ТС]**

Ох... А можно пару слов о том, как это работает

?... Это какая-то хитрая шаблонная магия...

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
template <size_t ...I>
struct indices
{ };
 
template <size_t Max, size_t ...Indices>
struct make_indices
    : make_indices<Max - 1, Max - 1, Indices...>
{ };
 
template <size_t ...Indices>
struct make_indices<0, Indices...>
    : indices<Indices...>
{
    using type = indices<Indices...>;
};

@DrOffset · 18.11.2015, 21:30

Сообщение от Mirmik

А можно пару слов о том, как это работает

Ничего хитрого.
Рекурсивно спускаемся, уменьшая счетчик.
В конце рекурсии отбрасывается лидирующий ноль (их два, один для оставноки рекурсии - его мы отбрасываем, второй получается после всего прохода, как результат 1(Max) - 1).
На выходе получаем тип indices<0, 1, 2, ...., Max - 1>.

Добавлено через 2 минуты
Mirmik, лучше посмотри обновление предыдущего поста. В С++14 можно еще сократить, если применить std::index_sequence.

Добавлено через 2 минуты

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <memory>
#include <utility>
 
template <typename Func>
class function_pack;
 
template <typename Ret, typename ...Args>
class function_pack<Ret(Args...)>
{
    using archive_type = std::tuple<Ret(*)(Args...), Args...>;
 
    std::unique_ptr<archive_type> m_archive;
 
public:
    void pack(Ret (*f)(Args...), Args const & ...args)
    {
        m_archive.reset(new archive_type{f, args...});
    }
    Ret exec()
    {
        return exec(std::get<0>(*m_archive), std::make_index_sequence<sizeof...(Args)>{});
    }
private:
    template <size_t ...Indices>
    Ret exec(Ret(*f)(Args...), std::index_sequence<Indices...>)
    {
        return f(std::get<Indices + 1>(*m_archive)...);
    }
};
 
int fun(int a, int b)
{
    return a + b;
}
 
int main()
{
    function_pack<int(int, int)> pack;
 
    pack.pack(fun, 5, 6);
 
    std::cout << pack.exec() << std::endl;
}

http://rextester.com/ZXOR32694

Добавлено через 6 минут
Mirmik, Ну и это, конечно же, все очень здорово (я не шучу), но здесь уместен вопрос: ты ведь знаешь про существование std::function и std::bind?

@Mirmik · 18.11.2015, 21:44 **[ТС]**

Клёво.

Пасибо большое

. Потребуется, правда, некоторое время, чтобы понять, как этот indicies всё-таки работает

, и написать реализацию tuple... У меня тут весьма импровизированная стандартная библиотека.

Так что может я еще что-нибудь спрошу... Попозже.

Очень, очень неплохо.

Добавлено через 2 минуты
Про std::function я узнал сегодня утром.... Про std::bind пока еще незнаю. Сейчас изучу.

@DrOffset · 18.11.2015, 21:46

Сообщение от Mirmik

написать реализацию tuple...

Это проще, чем может показаться.
Подсказка: см. в сторону "рекурсивного" наследования.

@Mirmik · 18.11.2015, 21:50 **[ТС]**

Уже написал.

... Я так понимаю, что что-то вроде std::bind практически и было только что написано...
Отлично. В таком стиле и будем оформлять.
В общем-то я как раз потихоньку собираю стандартную библиотеку для использования на микроконтроллерах. Конечно, есть много готовых реализаций, но такая работа позволяет очень много приобрести в плане понимания.

И избавляет от многих излишних деталей... Аллокаторы, например, у меня переделаны.

@DrOffset · 18.11.2015, 21:58

Сообщение от Mirmik

Я так понимаю, что что-то вроде std::bind практически и было только что написано

Да, в сильно упрощенном виде.

Сообщение от Mirmik

такая работа позволяет очень много приобрести в плане понимания.

Бесспорно.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .
И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»	SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .

@Mirmik techpriest 634 / 213 / 57 Регистрация: 27.02.2014 Сообщений: 1,180
	18.11.2015, 21:44 [ТС]
	Клёво. Пасибо большое . Потребуется, правда, некоторое время, чтобы понять, как этот indicies всё-таки работает , и написать реализацию tuple... У меня тут весьма импровизированная стандартная библиотека. Так что может я еще что-нибудь спрошу... Попозже. Очень, очень неплохо. Добавлено через 2 минуты Про std::function я узнал сегодня утром.... Про std::bind пока еще незнаю. Сейчас изучу. 0

@Mirmik techpriest 634 / 213 / 57 Регистрация: 27.02.2014 Сообщений: 1,180
	18.11.2015, 21:50 [ТС]
	Уже написал. ... Я так понимаю, что что-то вроде std::bind практически и было только что написано... Отлично. В таком стиле и будем оформлять. В общем-то я как раз потихоньку собираю стандартную библиотеку для использования на микроконтроллерах. Конечно, есть много готовых реализаций, но такая работа позволяет очень много приобрести в плане понимания. И избавляет от многих излишних деталей... Аллокаторы, например, у меня переделаны. 0

Variadic templates локальные переменные

Решение