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Louis Dionne

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Fusion

MPL

Tuple

Boost.Hana

你的元编程标准库

概述

#include <boost/hana.hpp>
#include <cassert>
#include <string>
namespace hana = boost::hana;
using namespace hana::literals;

struct Fish { std::string name; };
struct Cat  { std::string name; };
struct Dog  { std::string name; };

int main() {
  // Sequences capable of holding heterogeneous objects, and algorithms
  // to manipulate them.
  auto animals = hana::make_tuple(Fish{"Nemo"}, Cat{"Garfield"}, Dog{"Snoopy"});
  auto names = hana::transform(animals, [](auto a) {
    return a.name;
  });
  assert(hana::reverse(names) == hana::make_tuple("Snoopy", "Garfield", "Nemo"));

  // No compile-time information is lost: even if `animals` can't be a
  // constant expression because it contains strings, its length is constexpr.
  static_assert(hana::length(animals) == 3u, "");

  // Computations on types can be performed with the same syntax as that of
  // normal C++. Believe it or not, everything is done at compile-time.
  auto animal_types = hana::make_tuple(hana::type_c<Fish*>, hana::type_c<Cat&>, hana::type_c<Dog*>);
  auto animal_ptrs = hana::filter(animal_types, [](auto a) {
    return hana::traits::is_pointer(a);
  });
  static_assert(animal_ptrs == hana::make_tuple(hana::type_c<Fish*>, hana::type_c<Dog*>), "");

  // And many other goodies to make your life easier, including:
  // 1. Access to elements in a tuple with a sane syntax.
  static_assert(animal_ptrs[0_c] == hana::type_c<Fish*>, "");
  static_assert(animal_ptrs[1_c] == hana::type_c<Dog*>, "");

  // 2. Unroll loops at compile-time without hassle.
  std::string s;
  hana::int_c<10>.times([&]{ s += "x"; });
  // equivalent to s += "x"; s += "x"; ... s += "x";

  // 3. Easily check whether an expression is valid.
  //    This is usually achieved with complex SFINAE-based tricks.
  auto has_name = hana::is_valid([](auto&& x) -> decltype((void)x.name) { });
  static_assert(has_name(animals[0_c]), "");
  static_assert(!has_name(1), "");
}

文档

您可以在线浏览文档，网址是 http://boostorg.github.io/hana。文档涵盖了您需要的所有内容，包括安装库、解释 Hana 是什么以及如何使用它的教程，以及包含示例的广泛参考部分。本文档的其余部分主要面向希望自行开发该库的人员，而不是用户。

可以通过检出 gh-pages 分支来获取文档的离线副本。为避免覆盖当前目录，您可以将 gh-pages 分支克隆到一个子目录中，例如 doc/html。

git clone http://github.com/boostorg/hana --branch=gh-pages --depth=1 doc/html

发出此命令后，doc/html 将包含与在线提供的完全相同的静态网站。请注意，Git 会自动忽略 doc/html，因此更新文档不会污染您的索引。

Hacking on Hana

设置 Hana 的开发环境很容易。首先，您需要安装 CMake。完成此操作后，您可以 cd 到项目根目录并设置构建目录。

mkdir build
cmake -S . -B build

有时，您会想指定一个自定义编译器，因为系统自带的编译器太旧了。

cmake -S . -B build -DCMAKE_CXX_COMPILER=/path/to/compiler

通常，这会很好地工作。但是，在一些较旧的系统上，默认提供的标准库和/或编译器不支持 C++14。如果您的系统是这种情况，wiki 提供了更多关于在不同系统上进行设置的信息。

通常，Hana 会尝试查找您系统上的 Boost 头文件。如果您没有它们也没关系；在这种情况下，一些需要 Boost 头文件的测试将被禁用。但是，如果您希望 Hana 使用自定义的 Boost 安装，您可以指定此自定义安装的路径。

cmake -S . -B build -DCMAKE_CXX_COMPILER=/path/to/compiler -DBOOST_ROOT=/path/to/boost

您现在可以构建并运行单元测试和示例了。

cmake --build build --target check

您应该意识到，编译单元测试会消耗大量时间和内存，尤其是外部适配器的测试。这是因为 Hana 的单元测试非常彻底，而且其他库中的异构序列往往在编译时性能非常差。

还有一些可选目标，仅在计算机上安装了所需软件时才启用。例如，生成文档需要安装 Doxygen。在 CMake 生成步骤中，每当禁用一个可选目标时，都会打印一条信息性消息。您可以安装任何缺失的软件，然后重新运行 CMake 生成来更新可用目标的列表。

提示

您可以使用 help 目标来获取所有可用目标的列表。

如果您想添加单元测试或示例，只需在 test/ 或 example/ 中添加一个源文件，然后重新运行 CMake 生成步骤，以便构建系统知道新的源文件。假设从项目根目录到新源文件的相对路径是 path/to/file.cpp。当您重新运行 CMake 生成步骤时，将创建一个名为 path.to.file 的新目标，同时也会创建一个同名的测试。因此，

cmake --build build --target path.to.file # Builds the program associated to path/to/file.cpp
ctest --test-dir build -R path.to.file # Runs the program as a test

Sublime Text 用户技巧

如果您使用提供的 hana.sublime-project 文件，您可以选择 “[Hana] Build current file” 构建系统。当查看一个与目标相关联的文件（如测试或示例）时，您可以通过按 ⌘B 来编译它，或者通过 ⇧⌘B 来编译并运行它。

项目组织

该项目被组织在几个子目录中。

benchmark 目录包含编译时和运行时基准测试，以确保库的速度正如宣传的那样。基准测试代码主要以 eRuby 模板的形式编写。这些模板用于生成 C++ 文件，然后这些文件会在收集编译和执行统计信息时被编译。
cmake 目录包含构建系统所需的各种 CMake 模块和其他脚本。
doc 目录包含生成文档所需的配置文件。doc/html 子目录会被 Git 自动忽略；您可以方便地将文档的本地副本存储在其中，方法是将 gh-pages 分支克隆到该目录，如上所述。
example 目录包含教程和参考文档中所有示例的源代码。
include 目录包含库本身，它是纯头文件库。
test 目录包含所有单元测试的源代码。