Boost C++ 库

...世界上最受尊敬和设计最精良的 C++ 库项目之一。 Herb SutterAndrei Alexandrescu, C++ 编码标准

概述

Mp11 是一个 C++11 元编程库,用于在编译时操作包含类型的数据结构。它基于模板别名和可变参数模板,并实现了文章 “简单的 C++ 元编程”其续篇 中概述的方法。强烈建议在继续阅读本文档之前阅读这些文章。

Mp11 构建的一般原则是,算法和元函数是 F<T…​> 形式的模板别名,而数据结构是 L<T…​> 形式的列表,库对 L 没有要求。 mp_list<T…​> 是内置的列表类型,但是 std::tuple<T…​>std::pair<T1, T2>std::variant<T…​> 也是完全合法的列表类型,尽管 std::pair<T1, T2> 由于只有两个元素,是不可调整大小的,因此不能与需要添加或删除元素的算法一起使用。

此方法的另一个显着特征是列表 (L<T…​>) 与元函数 (F<T…​>) 具有相同的形式,因此可以这样使用。例如,通过 mp_transform<std::add_pointer_t, std::tuple<int, float>>std::add_pointer_t 应用于列表 std::tuple<int, float> 会得到 std::tuple<int*, float*>,但我们也可以将 mp_list 应用于同一个元组

using R = mp_transform<mp_list, std::tuple<int, float>>;

并获得 std::tuple<mp_list<int>, mp_list<float>>

定义

列表是一个 — 通常但不一定是可变参数的 — 模板类,其参数均为类型,例如 mp_list<char[], void>mp_list<>std::tuple<int, float, char>std::pair<int, float>std::shared_ptr<X>

元函数是一个类模板或模板别名,其参数均为类型,例如 std::add_pointer_tstd::is_constmp_secondmp_push_frontmp_liststd::tuplestd::pairstd::shared_ptr

template<class...> using F1 = void;

template<class T> using F2 = T*;

template<class... T> using F3 = std::integral_constant<std::size_t, sizeof...(T)>;

引用的元函数是一个具有名为 fn 的公共元函数成员的类,例如

struct Q1 { template<class...> using fn = void; };

struct Q2 { template<class T> using fn = T*; };

struct Q3 { template<class... T> using fn =
  std::integral_constant<std::size_t, sizeof...(T)>; };

整型常量类型是一个类,其公共成员 value 是 C++ 意义上的整型常量。例如,std::integral_constant<int, 7>,或

struct N { static int constexpr value = 2; };

集合是一个元素唯一的列表。

映射是一个列表的列表,内部列表至少有一个元素(键)。映射的键必须是唯一的。例如,

using M1 = std::tuple<std::pair<int, int*>, std::pair<float, float*>,
    std::pair<void, void*>>;

using M2 = mp_list<mp_list<int, int*>, mp_list<float>,
    mp_list<char, char[1], char[2]>>;

值列表是一个模板类,其参数均为值(非类型模板参数)。值列表匹配 template<auto…​> class L,并需要 C++17(因为 auto 模板参数是 C++17 的特性)。

值列表仅被少数几个基本类型支持。Mp11 的主要关注点是类型操作。对于处理值列表,通常的方法是使用 mp_rename 将值列表转换为类型列表,操作类型列表,然后使用 mp_rename_v 转换回值列表。

示例

生成测试用例

假设我们已经编写了一个元函数 result<T, U>

template<class T> using promote = typename std::common_type<T, int>::type;

template<class T, class U> using result =
    typename std::common_type<promote<T>, promote<U>>::type;

它应该表示对整数类型 TU 进行算术运算的结果,例如 t + u。 我们想测试 result<T, U> 对于各种 TU 的组合是否给出正确的结果,所以我们编写如下函数

template<class T1, class T2> void test_result()
{
    using T3 = decltype( T1() + T2() );
    using T4 = result<T1, T2>;

    std::cout << ( std::is_same<T3, T4>::value? "[PASS]": "[FAIL]" ) << std::endl;
}

然后需要调用它很多次

int main()
{
    test_result<char, char>();
    test_result<char, short>();
    test_result<char, int>();
    test_result<char, unsigned>();
    // ...
}

手动编写所有这些类型组合是笨拙的、容易出错的,而且最糟糕的是,很无聊。 这就是我们如何利用 Mp11 来自动化这项任务

#include <boost/mp11.hpp>
#include <boost/core/demangle.hpp>
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace boost::mp11;

template<class T> std::string name()
{
    return boost::core::demangle( typeid(T).name() );
}

template<class T> using promote = typename std::common_type<T, int>::type;

template<class T, class U> using result =
    typename std::common_type<promote<T>, promote<U>>::type;

template<class T1, class T2> void test_result( mp_list<T1, T2> const& )
{
    using T3 = decltype( T1() + T2() );
    using T4 = result<T1, T2>;

    std::cout << ( std::is_same<T3, T4>::value? "[PASS] ": "[FAIL] " )
        << name<T1>() << " + " << name<T2>() << " -> " << name<T3>()
        << ", result: " << name<T4>() << std::endl;
}

int main()
{
    using L = std::tuple<char, short, int, unsigned, long, unsigned long>;
    tuple_for_each( mp_product<mp_list, L, L>(), [](auto&& x){ test_result(x); } );
}

它是如何工作的?

mp_product<F, L1, L2> 调用 F<T1, T2>,其中 T1 遍历 L1 的元素,T2 遍历 L2 的元素,就像执行两个嵌套循环一样。 然后它返回这些结果的列表,与 L1 的类型相同。

在我们的例子中,两个列表都是相同的 std::tuple,而 Fmp_list,所以 mp_product<mp_list, L, L> 将得到 std::tuple<mp_list<char, char>, mp_list<char, short>, mp_list<char, int>, …​, mp_list<unsigned long, long>, mp_list<unsigned long, unsigned long>>

然后我们默认构造这个元组并将其传递给 tuple_for_eachtuple_for_each(tp, f) 为每个元组元素调用 f;我们使用一个(C++14)lambda,它调用 test_result

在纯 C++11 中,我们不能使用带有 auto&& 参数的 lambda,所以我们必须让 test_result 成为一个带有模板 operator() 的函数对象,并直接将其传递给 tuple_for_each

struct test_result
{
    template<class T1, class T2> void operator()( mp_list<T1, T2> const& ) const
    {
        using T3 = decltype( T1() + T2() );
        using T4 = result<T1, T2>;

        std::cout << ( std::is_same<T3, T4>::value? "[PASS] ": "[FAIL] " )
            << name<T1>() << " + " << name<T2>() << " -> " << name<T3>()
            << ", result: " << name<T4>() << std::endl;
    }
};

int main()
{
    using L = std::tuple<char, short, int, unsigned, long, unsigned long>;
    tuple_for_each( mp_product<mp_list, L, L>(), test_result() );
}

编写 common_type 特化

标准特征 std::common_type 用于获得一个类型,它的所有参数都可以转换为该类型而不会造成不必要的精度损失,当其默认实现(基于三元 ?: 运算符)不适用时,可以进行用户特化。

让我们为两个 std::tuple 参数编写一个 common_type 特化。 为此,我们需要一个元函数,它将 std::common_type 应用于每对元素,并将结果收集到一个元组中

template<class... T> using common_type_t =
    typename std::common_type<T...>::type; // standard in C++14

template<class Tp1, class Tp2> using common_tuple =
    mp_transform<common_type_t, Tp1, Tp2>;

然后特化 common_type 以使用它

namespace std
{

    template<class... T1, class... T2>
    struct common_type<std::tuple<T1...>, std::tuple<T2...>>:
        mp_defer<common_tuple, std::tuple<T1...>, std::tuple<T2...>>
    {
    };

} // std

(无需为两个以上的参数特化 std::common_type - 它负责从二元情况合成适当的语义。)

这里的微妙之处在于 mp_defer 的使用。 我们可以定义一个嵌套的 typecommon_tuple<std::tuple<T1…​>, std::tuple<T2…​>>,并且它在所有有效情况下仍然可以工作。 但是,通过让 mp_defer 定义 type,我们使我们的特化成为 *SFINAE 友好的*。

也就是说,当我们的 common_tuple 导致替换失败而不是硬错误时,mp_defer 将不会定义嵌套的 type,并且 common_type_t(定义为 typename common_type<…​>::type)也将导致替换失败。

作为另一个例子,考虑假设的类型 expected<T, E…​>,它表示成功返回一个类型为 T 的值,或者不成功返回一个类型为 E…​ 列表中的错误代码。expected<T1, E1, E2, E3>expected<T2, E1, E4, E5> 的公共类型是 expected<common_type_t<T1, T2>, E1, E2, E3, E4, E5>。也就是说,可能的返回值被组合成它们的公共类型,并且我们取错误类型集合的并集。

因此,

template<class T1, class E1, class T2, class E2> using common_expected =
    mp_rename<mp_push_front<mp_unique<mp_append<E1, E2>>, common_type_t<T1, T2>>,
        expected>;

namespace std
{

    template<class T1, class... E1, class T2, class... E2>
    struct common_type<expected<T1, E1...>, expected<T2, E2...>>:
        mp_defer<common_expected, T1, mp_list<E1...>, T2, mp_list<E2...>>
    {
    };

} // std

这里我们采取了不同的方法;我们没有将 expected 类型传递给 common_expected,而是传递 T 类型和 E 类型的列表。这使我们的工作更容易。mp_unique<mp_append<E1, E2>> 给出 E1E2 的连接,并删除重复项;然后我们通过 mp_push_frontcommon_type_t<T1, T2> 添加到前面;最后,我们将结果 mp_list mp_renameexpected

修复 tuple_cat

文章 简单的 C++11 元编程 构建了标准函数 tuple_cat 的实现,最终结果如下所示

template<class L> using F = mp_iota<mp_size<L>>;

template<class R, class...Is, class... Ks, class Tp>
R tuple_cat_( mp_list<Is...>, mp_list<Ks...>, Tp tp )
{
    return R{ std::get<Ks::value>(std::get<Is::value>(tp))... };
}

template<class... Tp,
    class R = mp_append<std::tuple<>, typename std::remove_reference<Tp>::type...>>
    R tuple_cat( Tp &&... tp )
{
    std::size_t const N = sizeof...(Tp);

    // inner

    using list1 = mp_list<
        mp_rename<typename std::remove_reference<Tp>::type, mp_list>...>;

    using list2 = mp_iota_c<N>;

    using list3 = mp_transform<mp_fill, list1, list2>;

    using inner = mp_apply<mp_append, list3>;

    // outer

    using list4 = mp_transform<F, list1>;

    using outer = mp_apply<mp_append, list4>;

    //

    return tuple_cat_<R>( inner(), outer(),
        std::forward_as_tuple( std::forward<Tp>(tp)... ) );
}

然而,这个函数并不完全正确,因为它没有正确处理某些情况。 例如,尝试连接包含只能移动的元素(如 unique_ptr)的元组会失败

std::tuple<std::unique_ptr<int>> t1;
std::tuple<std::unique_ptr<float>> t2;

auto result = ::tuple_cat( std::move( t1 ), std::move( t2 ) );

尝试连接 const 元组会失败

std::tuple<int> const t1;
std::tuple<float> const t2;

auto result = ::tuple_cat( t1, t2 );

最后,指定标准 tuple_cat 适用于任意类元组类型(即,所有支持 tuple_sizetuple_elementget 的类型),而我们的实现仅适用于 tuplepair。例如,std::array 会失败

std::array<int, 2> t1{ 1, 2 };
std::array<float, 3> t2{ 3.0f, 4.0f, 5.0f };

auto result = ::tuple_cat( t1, t2 );

让我们逐个修复这些问题。 如果知道在哪里查找,则支持只能移动的类型很容易。 问题是我们传递给辅助函数 tuple_cat_Tp(正确地)是 tuple<unique_ptr<int>&&, unique_ptr<float>&&>,但是 std::get<0>(tp) 仍然返回 unique_ptr<int>&,因为 tp 是一个左值。 这种行为有点令人惊讶,但旨在防止意外的双重移动。

长话短说,我们需要 tuple_cat_ 中的 std::move(tp) 来使 tp 成为一个右值

template<class R, class...Is, class... Ks, class Tp>
R tuple_cat_( mp_list<Is...>, mp_list<Ks...>, Tp tp )
{
    return R{ std::get<Ks::value>(std::get<Is::value>(std::move(tp)))... };
}

接下来,const 限定的元组。 这里的问题是,我们正在从输入元组中剥离引用,而不是 const。 因此,我们尝试使用 Mp11 算法来操作诸如 tuple<int> const 之类的类型,而这些类型不符合列表概念。 我们只需要通过定义标准库中莫名其妙地缺少的有用的 remove_cv_ref 原语来剥离限定符

template<class T> using remove_cv_ref = typename std::remove_cv<
    typename std::remove_reference<T>::type>::type;

然后通过使用 remove_cv_ref<Tp> 代替 typename std::remove_reference<Tp>::type

template<class... Tp,
    class R = mp_append<std::tuple<>, remove_cv_ref<Tp>...>>
    R tuple_cat( Tp &&... tp )
{
    std::size_t const N = sizeof...(Tp);

    // inner

    using list1 = mp_list<mp_rename<remove_cv_ref<Tp>, mp_list>...>;

    // ...

最后,类元组类型。 到目前为止,我们已经利用了 std::pairstd::tuple 是有效的 Mp11 列表这一事实,但一般来说,任意类元组类型不是,因此我们需要将它们转换为这种类型。 为此,我们需要定义一个元函数 from_tuple_like,它将接受一个任意的类元组类型,并在我们的例子中返回相应的 mp_list

从技术上讲,更合理的做法是返回 std::tuple,但是这里 mp_list 会更方便。

我们需要的是,给定一个类元组类型 Tp,获得 mp_list<std::tuple_element<0, Tp>::type, std::tuple_element<1, Tp>::type, …​, std::tuple_element<N-1, Tp>::type>,其中 Ntuple_size<Tp>::value。 这是一种实现方式

template<class T, class I> using tuple_element =
    typename std::tuple_element<I::value, T>::type;

template<class T> using from_tuple_like =
    mp_product<tuple_element, mp_list<T>, mp_iota<std::tuple_size<T>>>;

mp_iota<N> 是一种算法,它返回一个具有元素 mp_size_t<0>mp_size_t<1>、…​、mp_size_t<N-1>mp_list。)

请记住,mp_product<F, L1, L2> 执行类似于对 L1L2 的元素执行两个嵌套循环的操作,将 F 应用于两个变量并收集结果。 在我们的示例中,L1 由单个元素 T 组成,因此仅保留第二个循环(遍历 mp_iota<N>,其中 Ntuple_size<T>),并且我们获得一个与 L1 类型相同的列表(一个 mp_list),其中包含 tuple_element<T, mp_size_t<0>>tuple_element<T, mp_size_t<1>>、…​、tuple_element<T, mp_size_t<N-1>>

为了完整起见,这里是另一种更传统的方法来实现相同的结果

template<class T> using from_tuple_like =
    mp_transform_q<mp_bind_front<tuple_element, T>, mp_iota<std::tuple_size<T>>>;

应用所有这些修复程序后,我们完全可操作的 tuple_cat 现在如下所示

template<class L> using F = mp_iota<mp_size<L>>;

template<class R, class...Is, class... Ks, class Tp>
R tuple_cat_( mp_list<Is...>, mp_list<Ks...>, Tp tp )
{
    return R{ std::get<Ks::value>(std::get<Is::value>(std::move(tp)))... };
}

template<class T> using remove_cv_ref = typename std::remove_cv<
    typename std::remove_reference<T>::type>::type;

template<class T, class I> using tuple_element =
    typename std::tuple_element<I::value, T>::type;

template<class T> using from_tuple_like =
    mp_product<tuple_element, mp_list<T>, mp_iota<std::tuple_size<T>>>;

template<class... Tp,
    class R = mp_append<std::tuple<>, from_tuple_like<remove_cv_ref<Tp>>...>>
    R tuple_cat( Tp &&... tp )
{
    std::size_t const N = sizeof...(Tp);

    // inner

    using list1 = mp_list<from_tuple_like<remove_cv_ref<Tp>>...>;
    using list2 = mp_iota_c<N>;

    using list3 = mp_transform<mp_fill, list1, list2>;

    using inner = mp_apply<mp_append, list3>;

    // outer

    using list4 = mp_transform<F, list1>;

    using outer = mp_apply<mp_append, list4>;

    //

    return tuple_cat_<R>( inner(), outer(),
        std::forward_as_tuple( std::forward<Tp>(tp)... ) );
}

计算返回类型

C++17 有一个标准变体类型,称为 std::variant。 它还定义了一个函数模板 std::visit,可用于将函数应用于一个或多个变体的包含值。 因此,例如,如果变体 v1 包含 1,并且变体 v2 包含 2.0f,则 std::visit(f, v1, v2) 将调用 f(1, 2.0f)

但是,std::visit 有一个限制:除非该函数的所有可能应用程序都具有相同的返回类型,否则它不能返回结果。例如,如果 v1v2 的类型均为 std::variant<short, int, float>

std::visit( []( auto const& x, auto const& y ){ return x + y; }, v1, v2 );

将无法编译,因为 x + y 的结果可以是 intfloat,具体取决于 v1v2 保存的内容。

已经存在一个可以同时保存 intfloat 的类型,令人惊讶的是,它被称为 std::variant<int, float>。让我们编写自己的函数模板 rvisit,它与 visit 相同,但返回一个 variant

template<class F, class... V> auto rvisit( F&& f, V&&... v )
{
    using R = /*...*/;

    return std::visit( [&]( auto&&... x )
        { return R( std::forward<F>(f)( std::forward<decltype(x)>(x)... ) ); },
        std::forward<V>( v )... );
}

它所做的基本上是调用 std::visit 来完成工作,但我们没有传递 f,而是传递一个 lambda,该 lambda 执行与 f 相同的操作,只是它将结果转换为公共类型 RR 应该是 std::variant<…​>,其中省略号表示使用所有可能的变体值组合调用 f 的返回类型。

我们将首先定义一个辅助的引号元函数 Qret<F>,该函数返回将 F 应用于 T…​ 类型的参数的结果

template<class F> struct Qret
{
    template<class... T> using fn =
        decltype( std::declval<F>()( std::declval<T>()... ) );
};

事实证明,C++17 已经包含一个元函数,该函数返回将函数 F 应用于 T…​ 类型参数的结果:std::invoke_result_t<F, T…​>。 我们可以利用它来将 Qret 简化为

template<class F> struct Qret
{
    template<class... T> using fn = std::invoke_result_t<F, T...>;
};

在 Mp11 中,它可以更简洁地表示为

using Qret = mp_bind_front<std::invoke_result_t, F>;

有了 Qret,可能的返回类型的 variant 只是将其应用于变体值的可能组合的问题

using R = mp_product_q<Qret, remove_cv_ref<V>...>;

这是如何工作的? mp_product<F, L1<T1…​>, L2<T2…​>, …​, Ln<Tn…​>> 返回 L1<F<U1, U2, …​, Un>, …​>,其中 Ui 遍历列表值的所有可能组合。 由于在我们的示例中,所有 Li 都是 std::variant,因此结果也将是 std::variant。(mp_product_qmp_product 相同,但适用于引用的元函数,例如我们的 Qret。)

还剩一步。 假设与上面一样,我们传递两个类型为 std::variant<short, int, float> 的变体,并且 F[]( auto const& x, auto const& y ){ return x + y; }。这将生成长度为 9 的 R,每个组合一个,但是其中许多元素将是相同的,即 intfloat,我们需要过滤掉重复项。因此,我们将结果传递给 mp_unique

using R = mp_unique<mp_product_q<Qret, remove_cv_ref<V>...>>;

我们完成了

#include <boost/mp11.hpp>
#include <boost/core/demangle.hpp>
#include <variant>
#include <type_traits>
#include <typeinfo>
#include <iostream>

using namespace boost::mp11;

template<class T> using remove_cv_ref = typename std::remove_cv<
    typename std::remove_reference<T>::type>::type;

template<class F, class... V> auto rvisit( F&& f, V&&... v )
{
    using Qret = mp_bind_front<std::invoke_result_t, F>;

    using R = mp_unique<mp_product_q<Qret, remove_cv_ref<V>...>>;

    return std::visit( [&]( auto&&... x )
        { return R( std::forward<F>(f)( std::forward<decltype(x)>(x)... ) ); },
        std::forward<V>( v )... );
}

template<class T> std::string name()
{
    return boost::core::demangle( typeid(T).name() );
}

template<class V> void print_variant( char const * n, V const& v )
{
    std::cout << "(" << name<decltype(v)>() << ")" << n << ": ";

    std::visit( []( auto const& x )
        { std::cout << "(" << name<decltype(x)>() << ")" << x << std::endl; }, v );
}

int main()
{
    std::variant<char, int, float> v1( 1 );

    print_variant( "v1", v1 );

    std::variant<short, int, double> const v2( 3.14 );

    print_variant( "v2", v2 );

    auto v3 = rvisit( []( auto const& x, auto const& y ){ return x + y; }, v1, v2 );

    print_variant( "v3", v3 );
}

修订历史

1.87.0 中的更改

  • 添加了 mp_lambda(由 Joaquin M Lopez Munoz 贡献)

1.85.0 中的更改

  • 添加了 mp_sliding_fold,它是 mp_pairwise_fold 的泛化(由 Braden Ganetsky 贡献)

  • 添加了 mp_slice(感谢 Braden Ganetsky)

  • mp_min_elementmp_max_element 添加了值列表支持。

  • mp_transform 添加了有限的值列表支持。

1.83.0 中的更改

  • mp_from_sequencemp_iotamp_iota_c 添加了偏移/起始参数。

  • 添加了 mp_valuemp_list_vmp_rename_vmp_is_value_list

  • <boost/mp11/list.hpp> 中的基本类型添加了值列表支持。

  • mp_repeatmp_fillmp_atmp_backmp_takemp_pop_backmp_dropmp_insertmp_erase 添加了值列表支持。

1.79.0 中的更改

  • 添加了 mp_valid_and_true(由 Dmitry Arkhipov 贡献)

1.78.0 中的更改

  • mp_compose 添加了对 n 元函数的支持(由 Dmitry Arkhipov 贡献)

1.77.0 中的更改

  • 添加了 mp_interspersemp_splitmp_join

1.75.0 中的更改

  • 添加了 mp_pairwise_fold(由 Barry Revzin 建议)

  • 删除了 mp_invoke(使用 mp_invoke_q

1.74.0 中的更改

  • 提高了 mp_with_index<N> 对于大 N 的编译性能

  • 添加了 tuple_transform (由 Hans Dembinski 贡献)

1.73.0 中的更改

  • 添加了 mp_unique_if (由 Kris Jusiak 贡献)

  • 添加了 mp_flatten

  • 添加了 mp_rotate_left, mp_rotate_right (由 Duncan Barber 贡献)

  • 添加了 mp_compose

  • 添加了 mp_power_set

  • 添加了 mp_partial_sum

  • 添加了 mp_iterate

1.70.0 中的更改

  • mp_invoke 重命名为 mp_invoke_q

  • 添加了 mp_similar

  • 添加了 mp_set_union, mp_set_intersection, mp_set_difference

  • 添加了 mp_not_fn

  • 添加了 mp_transform_first, mp_transform_second, mp_transform_third

  • 添加了 mp_filter

  • 添加了 mp_eval_if_not, mp_eval_or, mp_valid_q

  • 添加了 mp_back, mp_pop_back

  • 添加了 BOOST_MP11_VERSION

1.69.0 中的更改

  • 移除了对 Boost.Config 的依赖;Mp11 现在是独立的

  • 改进了 mp_with_index 的代码生成

  • 添加了 mp_starts_with (由 Glen Fernandes 贡献)

  • 添加了 CMake 支持

参考

库的内容位于命名空间 boost::mp11 中。

整型常量, <boost/mp11/integral.hpp>

对于 Mp11 整数常量类型 TT::value 是 C++ 意义上的整数常量。

mp_bool<B>

template<bool B> using mp_bool = std::integral_constant<bool, B>;

与 C++17 中的 std::bool_constant 相同。

mp_true

using mp_true = mp_bool<true>;

std::true_type 相同。

mp_false

using mp_false = mp_bool<false>;

std::false_type 相同。

mp_to_bool<T>

template<class T> using mp_to_bool = mp_bool<static_cast<bool>(T::value)>;

mp_not<T>

template<class T> using mp_not = mp_bool< !T::value >;

mp_int<I>

template<int I> using mp_int = std::integral_constant<int, I>;

mp_size_t<N>

template<std::size_t N> using mp_size_t = std::integral_constant<std::size_t, N>;

mp_value<A>

template<auto A> using mp_value = std::integral_constant<decltype(A), A>;

当值列表转换为类型列表时,无论是通过 mp_rename 显式转换,还是通过直接支持值列表的原语隐式转换,其值都会通过使用 mp_value 包装来转换为类型。

需要 C++17。

列表操作, <boost/mp11/list.hpp>

mp_list<T…​>

template<class... T> struct mp_list {};

mp_list 是 Mp11 的标准列表类型,尽管该库不限于此,并且可以对任意类模板(例如 std::tuplestd::variant)进行操作。如果转换不改变列表中元素的数量,甚至可以使用 std::pair

mp_list_c<T, I…​>

template<class T, T... I> using mp_list_c =
    mp_list<std::integral_constant<T, I>...>;

mp_list_c 生成一个 mp_list,其中包含与其整数模板参数对应的 std::integral_constant 类型。

代码示例 1. 使用 mp_list_c
using L1 = mp_list_c<int, 2, 3>; // mp_list<mp_int<2>, mp_int<3>>

mp_list_v<A…​>

template<auto... A> struct mp_list_v {};

Mp11 的标准值列表类型。需要 C++17。

mp_is_list<L>

template<class L> using mp_is_list = /*...*/;

如果 L 是列表(类模板的实例化,其模板参数是类型),则 mp_is_list<L>mp_true,否则为 mp_false

mp_is_value_list<L>

template<class L> using mp_is_value_list = /*...*/;

如果 L 是值列表(类模板的实例化,其模板参数都是值),则在 C++17 下 mp_is_value_list<L>mp_true,否则为 mp_false

mp_size<L>

template<class L> using mp_size = /*...*/;

mp_size<L> 返回列表 L 中元素的数量,作为 mp_size_t。换句话说,mp_size<L<T…​>>mp_size_t<sizeof…​(T)> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L

代码示例 2. 使用 mp_size 和 mp_list
using L1 = mp_list<>;
using R1 = mp_size<L1>; // mp_size_t<0>
代码示例 3. 使用 mp_size 和 std::pair
using L2 = std::pair<int, int>;
using R2 = mp_size<L2>; // mp_size_t<2>
代码示例 4. 使用 mp_size 和 std::tuple
using L3 = std::tuple<float>;
using R3 = mp_size<L3>; // mp_size_t<1>
代码示例 5. 使用 mp_size 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, false, 8ull>;
using R4 = mp_size<L4>; // mp_size_t<3>

mp_empty<L>

template<class L> using mp_empty = mp_bool<mp_size<L>::value == 0>;

如果列表 L 为空,则 mp_empty<L>mp_true 的别名,否则为 mp_false 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L

代码示例 6. 使用 mp_empty 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<float>;
using R1 = mp_empty<L1>; // mp_false

using L2 = std::tuple<>;
using R2 = mp_empty<L2>; // mp_true

mp_assign<L1, L2>

template<class L1, class L2> using mp_assign = /*...*/;

mp_assign<L1<T1…​>, L2<T2…​>>L1<T2…​> 的别名。也就是说,它将 L1 的元素替换为 L2 的元素。

在 C++17 下支持值列表作为 L1L2。当将值赋给类型时,将其包装在 mp_value 中。当将类型赋值给值时,使用 T::value 将其解包。

代码示例 7. 使用 mp_assign 和 mp_list 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<long>;
using L2 = mp_list<int, float>;

using R1 = mp_assign<L1, L2>; // std::tuple<int, float>
代码示例 8. 使用 mp_assign 和 mp_list 和 std::pair
using L1 = std::pair<long, char>;
using L2 = mp_list<int, float>;

using R1 = mp_assign<L1, L2>; // std::pair<int, float>
代码示例 9. 使用 mp_assign 和值列表
using L1 = mp_list<int, float>;
using L2 = mp_list_v<0, false>;

using R1 = mp_assign<L1, L2>; // mp_list<mp_int<0>, mp_false>

mp_clear<L>

template<class L> using mp_clear = mp_assign<L, mp_list<>>;

mp_clear<L<T…​>>L<> 的别名,也就是说,它会删除 L 的元素。

在 C++17 下支持值列表作为 L

代码示例 10. 使用 mp_clear 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<int, float>;
using R1 = mp_clear<L1>; // std::tuple<>
代码示例 11. 使用 mp_clear 和 mp_list_v
using L1 = mp_list_v<0, true>;
using R1 = mp_clear<L1>; // mp_list_v<>

mp_front<L>

template<class L> using mp_front = /*...*/;

mp_front<L> 是列表 L 的第一个元素。也就是说,mp_front<L<T1, T…​>>T1 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会使用 mp_value 包装。

代码示例 12. 使用 mp_front 和 std::pair
using L1 = std::pair<int, float>;
using R1 = mp_front<L1>; // int
代码示例 13. 使用 mp_front 和 std::tuple
using L2 = std::tuple<float, double, long double>;
using R2 = mp_front<L2>; // float
代码示例 14. 使用 mp_front 和 mp_list
using L3 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R3 = mp_front<L3>; // char[1]
代码示例 15. 使用 mp_front 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R4 = mp_front<L4>; // mp_int<1>

mp_pop_front<L>

template<class L> using mp_pop_front = /*...*/;

mp_pop_front<L> 删除列表 L 的第一个元素。也就是说,mp_pop_front<L<T1, T…​>>L<T…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L

代码示例 16. 使用 mp_pop_front 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<float, double, long double>;
using R1 = mp_pop_front<L1>; // std::tuple<double, long double>
代码示例 17. 使用 mp_pop_front 和 mp_list
using L2 = mp_list<void>;
using R2 = mp_pop_front<L2>; // mp_list<>
代码示例 18. 使用 mp_pop_front 和 mp_list_v
using L3 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R3 = mp_pop_front<L3>; // mp_list_v<2, 3, 4>

mp_first<L>

template<class L> using mp_first = mp_front<L>;

mp_firstmp_front 的另一个名称。

mp_rest<L>

template<class L> using mp_rest = mp_pop_front<L>;

mp_restmp_pop_front 的另一个名称。

mp_second<L>

template<class L> using mp_second = /*...*/;

mp_second<L> 是列表 L 的第二个元素。也就是说,mp_second<L<T1, T2, T…​>>T2 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会使用 mp_value 包装。

代码示例 19. 使用 mp_second 和 std::pair
using L1 = std::pair<int, float>;
using R1 = mp_second<L1>; // float
代码示例 20. 使用 mp_second 和 std::tuple
using L2 = std::tuple<float, double, long double>;
using R2 = mp_second<L2>; // double
代码示例 21. 使用 mp_second 和 mp_list
using L3 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R3 = mp_second<L3>; // char[2]
代码示例 22. 使用 mp_second 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R4 = mp_second<L4>; // mp_int<2>

mp_third<L>

template<class L> using mp_third = /*...*/;

mp_third<L> 是列表 L 的第三个元素。也就是说,mp_third<L<T1, T2, T3, T…​>>T3 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会使用 mp_value 包装。

代码示例 23. 使用 mp_third 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<float, double, long double>;
using R1 = mp_third<L1>; // long double
代码示例 24. 使用 mp_third 和 mp_list
using L2 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R2 = mp_third<L2>; // char[3]
代码示例 25. 使用 mp_third 和 mp_list_v
using L3 = mp_list<1, 2, 3, 4>;
using R3 = mp_third<L3>; // mp_int<3>

mp_push_front<L, T…​>

template<class L, class... T> using mp_push_front = /*...*/;

mp_push_front<L, T…​> 将元素 T…​ 插入到列表 L 的前面。也就是说,mp_push_front<L<U…​>, T…​>L<T…​, U…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_push_front<L<A…​>, T…​>L<T::value…​, A…​>

代码示例 26. 使用 mp_push_front 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<double, long double>;
using R1 = mp_push_front<L1, float>; // std::tuple<float, double, long double>
代码示例 27. 使用 mp_push_front 和 mp_list
using L2 = mp_list<void>;
using R2 = mp_push_front<L2, char[1], char[2]>; // mp_list<char[1], char[2], void>
代码示例 28. 使用 mp_push_front 和 mp_list_v
using L3 = mp_list_v<0, 1>;
using R3 = mp_push_front<L3, mp_true, mp_false>; // mp_list_v<true, false, 0, 1>

mp_push_back<L, T…​>

template<class L, class... T> using mp_push_back = /*...*/;

mp_push_back<L, T…​> 将元素 T…​ 插入到列表 L 的后面。也就是说,mp_push_back<L<U…​>, T…​>L<U…​, T…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_push_back<L<A…​>, T…​>L<A…​, T::value…​>

代码示例 29. 使用 mp_push_back 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<double, long double>;
using R1 = mp_push_back<L1, float>; // std::tuple<double, long double, float>
代码示例 30. 使用 mp_push_back 和 mp_list
using L2 = mp_list<void>;
using R2 = mp_push_back<L2, char[1], char[2]>; // mp_list<void, char[1], char[2]>
代码示例 31. 使用 mp_push_back 和 mp_list_v
using L3 = mp_list_v<0, 1>;
using R3 = mp_push_front<L3, mp_true, mp_false>; // mp_list_v<0, 1, true, false>

mp_rename<L, Y>

template<class L, template<class...> class Y> using mp_rename = /*...*/;

mp_rename<L, Y> 将列表 L 的类型更改为 Y。也就是说,mp_rename<L<T…​>, Y>Y<T…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_rename<L<A…​>, Y>Y<mp_value<A>…​>

代码示例 32. 使用 mp_rename 将 std::pair 重命名为 std::tuple
using L1 = std::pair<double, long double>;
using R1 = mp_rename<L1, std::tuple>; // std::tuple<double, long double>
代码示例 33. 使用 mp_rename 将 std::tuple 重命名为 mp_list
using L2 = std::tuple<void>;
using R2 = mp_rename<L2, mp_list>; // mp_list<void>
代码示例 34. 使用 mp_rename 将值列表转换为类型列表
using L3 = mp_list_v<false, 7>;
using R3 = mp_rename<L3, mp_list>; // mp_list<mp_false, mp_int<7>>

mp_apply<F, L>

template<template<class...> class F, class L> using mp_apply = mp_rename<L, F>;

mp_apply<F, L> 将元函数 F 应用于列表 L 的内容,也就是说,mp_apply<F, L<T…​>>F<T…​> 的别名。(mp_apply 与参数反转的 mp_rename 相同。)

代码示例 35. 使用 mp_apply 和 std::pair
using L1 = std::pair<double, long double>;
using R1 = mp_apply<std::is_same, L1>; // std::is_same<double, long double>

mp_apply_q<Q, L>

template<class Q, class L> using mp_apply_q = mp_apply<Q::template fn, L>;

mp_apply 相同,但接受带引号的元函数。

代码示例 36. 使用 mp_apply_q 和 mp_bind_front
using L1 = std::tuple<double, long double>;
using L2 = mp_list<int, long>;

using R1 = mp_apply_q<mp_bind_front<mp_push_back, L1>, L2>;
  // R1 is std::tuple<double, long double, int, long>

mp_rename_v<L, Y>

template<class L, template<auto...> class Y> using mp_rename_v = /*...*/;

需要 C++17。

对于值列表 Lmp_rename_v<L<A…​>, Y>Y<A…​>

对于类型列表 Lmp_rename_v<L<T…​>, Y>Y<T::value…​> 的别名。

代码示例 37. 使用 mp_rename_v 将类型列表转换为值列表
using L1 = mp_list<mp_false, mp_int<7>>;
using R1 = mp_rename_v<L1, mp_list_v>; // mp_list_v<false, 7>;

mp_append<L…​>

template<class... L> using mp_append = /*...*/;

mp_append<L…​>L…​ 中的列表连接成一个与第一个列表类型相同的列表。mp_append<>mp_list<> 的别名。mp_append<L1<T1…​>, L2<T2…​>, …​, Ln<Tn…​>>L1<T1…​, T2…​, …​, Tn…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表,但是不支持在同一个 mp_append 中混合类型列表和值列表。

代码示例 38. 使用 mp_append 和各种类型的列表
using L1 = std::tuple<double, long double>;
using L2 = mp_list<int>;
using L3 = std::pair<short, long>;
using L4 = mp_list<>;

using R1 = mp_append<L1, L2, L3, L4>;
  // std::tuple<double, long double, int, short, long>
代码示例 39. 使用 mp_append 和值列表
using L1 = mp_list_v<true, false>;
using L2 = mp_list_v<0, 1, 2, 3>;

using R1 = mp_append<L1, L2>; // mp_list_v<true, false, 0, 1, 2, 3>

mp_replace_front<L, T>

template<class L, class T> using mp_replace_front = /*...*/;

mp_replace_front<L, T> 将列表 L 的第一个元素替换为 T。也就是说,mp_replace_front<L<U1, U…​>, T>L<T, U…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_replace_front<L<A1, A…​>, T>L<T::value, A…​>

代码示例 40. 使用 mp_replace_front 和 std::pair
using L1 = std::pair<int, float>;
using R1 = mp_replace_front<L1, void>; // std::pair<void, float>
代码示例 41. 使用 mp_replace_front 和 std::tuple
using L2 = std::tuple<float, double, long double>;
using R2 = mp_replace_front<L2, void>; // std::tuple<void, double, long double>
代码示例 42. 使用 mp_replace_front 和 mp_list
using L3 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R3 = mp_replace_front<L3, void>; // mp_list<void, char[2], char[3], char[4]>;
代码示例 43. 使用 mp_replace_front 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R4 = mp_replace_front<L4, mp_false>; // mp_list_v<false, 2, 3, 4>;

mp_replace_first<L, T>

template<class L, class T> using mp_replace_first = mp_replace_front<L, T>;

mp_replace_firstmp_replace_front 的另一个名称。

mp_replace_second<L, T>

template<class L, class T> using mp_replace_second = /*...*/;

mp_replace_second<L, T> 将列表 L 的第二个元素替换为 T。也就是说,mp_replace_second<L<U1, U2, U…​>, T>L<U1, T, U…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_replace_second<L<A1, A2, A…​>, T>L<A1, T::value, A…​>

代码示例 44. 使用 mp_replace_second 和 std::pair
using L1 = std::pair<int, float>;
using R1 = mp_replace_second<L1, void>; // std::pair<int, void>
代码示例 45. 使用 mp_replace_second 和 std::tuple
using L2 = std::tuple<float, double, long double>;
using R2 = mp_replace_second<L2, void>; // std::tuple<float, void, long double>
代码示例 46. 使用 mp_replace_second 和 mp_list
using L3 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R3 = mp_replace_second<L3, void>; // mp_list<char[1], void, char[3], char[4]>;
代码示例 47. 使用 mp_replace_second 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R4 = mp_replace_second<L4, mp_false>; // mp_list_v<1, false, 3, 4>;

mp_replace_third<L, T>

template<class L, class T> using mp_replace_third = /*...*/;

mp_replace_third<L, T> 将列表 L 的第三个元素替换为 T。也就是说,mp_replace_third<L<U1, U2, U3, U…​>, T>L<U1, U2, T, U…​> 的别名。

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,mp_replace_third<L<A1, A2, A3, A…​>, T>L<A1, A2, T::value, A…​>

代码示例 48. 使用 mp_replace_third 和 std::tuple
using L1 = std::tuple<float, double, long double>;
using R1 = mp_replace_third<L1, void>; // std::tuple<float, double, void>
代码示例 49. 使用 mp_replace_third 和 mp_list
using L2 = mp_list<char[1], char[2], char[3], char[4]>;
using R2 = mp_replace_third<L2, void>; // mp_list<char[1], char[2], void, char[4]>;
代码示例 50. 使用 mp_replace_third 和 mp_list_v
using L4 = mp_list_v<1, 2, 3, 4>;
using R4 = mp_replace_third<L4, mp_false>; // mp_list_v<1, 2, false, 4>;

mp_transform_front<L, F>

template<class L, template<class...> class F> using mp_transform_front =
    /*...*/;

mp_transform_front<L, F> 将列表 L 的第一个元素 T1 替换为 F<T1>

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,替换为 F<mp_value<T1>>::value

mp_transform_front_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_transform_front_q =
    mp_transform_front<L, Q::template fn>;

mp_transform_front 相同,但接受带引号的元函数。

mp_transform_first<L, F>

template<class L, template<class...> class F> using mp_transform_first =
    mp_transform_front<L, F>;

mp_transform_firstmp_transform_front 的另一个名称。

mp_transform_first_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_transform_first_q =
    mp_transform_first<L, Q::template fn>;

mp_transform_first 相同,但接受带引号的元函数。

mp_transform_second<L, F>

template<class L, template<class...> class F> using mp_transform_second =
    /*...*/;

mp_transform_second<L, F> 将列表 L 的第二个元素 T2 替换为 F<T2>

在 C++17 下支持值列表作为 L。在这种情况下,替换为 F<mp_value<T2>>::value

mp_transform_second_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_transform_second_q =
    mp_transform_second<L, Q::template fn>;

mp_transform_second 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_transform_third<L, F>

template<class L, template<class...> class F> using mp_transform_third =
    /*...*/;

mp_transform_third<L, F> 将列表 L 的第三个元素 T3 替换为 F<T3>

在 C++17 下,支持将值列表作为 L。在这种情况下,替换为 F<mp_value<T3>>::value

mp_transform_third_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_transform_third_q =
    mp_transform_third<L, Q::template fn>;

mp_transform_third 类似,但接受一个带引号的元函数。

实用组件, <boost/mp11/utility.hpp>

mp_identity<T>

template<class T> struct mp_identity
{
    using type = T;
};

mp_identity 是一个简单的转换类型特性(按照 C++ 标准),它只返回相同的类型。它既可以作为转换特性使用,也可以作为类型包装器,将类型作为值传递给函数。

代码示例 51. 将 mp_identity 用作类型特性
template<class T> using addp_if_not_ref =
    typename mp_if<std::is_reference<T>, mp_identity<T>, std::add_pointer<T>>::type;
代码示例 52. 使用 mp_identity 保护限定符和引用
template<class T> void print1()
{
    std::cout << typeid(T).name() << std::endl;
}

template<class T> void print2()
{
    std::cout << typeid(mp_identity<T>).name() << std::endl;
}

int main()
{
    print1<int const&>(); // 'int'
    print2<int const&>(); // 'mp_identity<int const &>'
}

mp_identity_t<T>

template<class T> using mp_identity_t = typename mp_identity<T>::type;

mp_inherit<T…​>

template<class... T> struct mp_inherit: T... {};

mp_if_c<C, T, E…​>

template<bool C, class T, class... E> using mp_if_c = /*...*/;

mp_if_c<true, T, E…​>T 的别名。mp_if_c<false, T, E>E 的别名。否则,结果是替换失败。

代码示例 53. 使用 mp_if_c 在两个选项之间进行选择
using R1 = mp_if_c<true, int, void>;  // int

using R2 = mp_if_c<false, int, void>; // void
代码示例 54. 使用 mp_if_c 在不满足条件时导致替换失败
template<class I> using void_if_5 = mp_if_c<I::value == 5, void>;

I::value 为 5 时,此示例返回 void,否则生成替换失败。这与 C++14 中的 std::enable_if_t<I::value == 5> 或 C++11 中的 typename std::enable_if<I::value == 5>::type 相同。

mp_if<C, T, E…​>

template<class C, class T, class... E> using mp_if =
    mp_if_c<static_cast<bool>(C::value), T, E...>;

mp_if_c 类似,但第一个参数是一个类型。

代码示例 55. 使用 mp_if 在两个选项之间进行选择
using R1 = mp_if<mp_true, int, void>;  // int

using R2 = mp_if<mp_false, int, void>; // void
代码示例 56. 使用 mp_if 在不满足条件时导致替换失败
template<class T> using void_if_const = mp_if<std::is_const<T>, void>;

template<class... T> using void_if_all_const =
    mp_if<mp_all<std::is_const<T>...>, void>;

template<class T> using if_non_const = mp_if<mp_not<std::is_const<T>>, T>;

mp_eval_if_c<C, T, F, U…​>

template<bool C, class T, template<class...> class F, class... U> using mp_eval_if_c =
    /*...*/;

mp_eval_if_c<C, T, F, U…​>Ctrue 时是 T 的别名,否则是 F<U…​> 的别名。它的目的是避免在条件为 true 时计算 F<U…​>,因为它在这种情况下可能无效。

代码示例 57. 使用 mp_eval_if_c 选择第一个包元素,或 void
template<class... T> using first_or_void =
    mp_eval_if_c<sizeof...(T) == 0, void, mp_first, mp_list<T...>>;

mp_eval_if<C, T, F, U…​>

template<class C, class T, template<class...> class F, class... U> using mp_eval_if =
    mp_eval_if_c<static_cast<bool>(C::value), T, F, U...>;

mp_eval_if_c 类似,但第一个参数是一个类型。

代码示例 58. 使用 mp_eval_if 选择第一个列表元素,或 void
template<class L> using first_or_void = mp_eval_if<mp_empty<L>, void, mp_first, L>;

mp_eval_if_q<C, T, Q, U…​>

template<class C, class T, class Q, class... U> using mp_eval_if_q =
    mp_eval_if<C, T, Q::template fn, U...>;

mp_eval_if 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_eval_if_not<C, T, F, U…​>

template<class C, class T, template<class...> class F, class... U>
    using mp_eval_if_not = mp_eval_if<mp_not<C>, T, F, U...>;

mp_eval_if 相同,但条件相反。

mp_eval_if_not_q<C, T, Q, U…​>

template<class C, class T, class Q, class... U> using mp_eval_if_not_q =
    mp_eval_if_not<C, T, Q::template fn, U...>;

mp_eval_if_not 相同,但接受一个带引号的元函数。

mp_valid<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> using mp_valid = /*...*/;

F<T…​> 是一个有效的表达式时,mp_valid<F, T…​>mp_true 的别名,否则是 mp_false 的别名。

代码示例 59. 使用 mp_valid 编写一个检查嵌套类型是否存在的元函数
template<class T> using get_nested_type = typename T::type;

template<class T> struct has_nested_type: mp_valid<get_nested_type, T> {};

mp_valid_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_valid_q = mp_valid<Q::template fn, T...>;

mp_valid 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_eval_or<T, F, U…​>

template<class T, template<class...> class F, class... U> using mp_eval_or =
    mp_eval_if_not<mp_valid<F, U...>, T, F, U...>;

当表达式有效时,mp_eval_or<T, F, U…​>F<U…​> 的别名,否则是 T 的别名。

代码示例 60. 使用 mp_eval_or 选择第一个包元素,或 void
template<class... T> using first_or_void =
    mp_eval_or<void, mp_first, mp_list<T...>>;

mp_eval_or_q<T, Q, U…​>

template<class T, class Q, class... U> using mp_eval_or_q =
    mp_eval_or<T, Q::template fn, U...>;

mp_eval_or 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_valid_and_true<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> using mp_valid_and_true =
    mp_eval_or<mp_false, F, T...>;

当表达式有效时,mp_valid_and_true<F, T…​>F<T…​> 的别名,否则是 mp_false 的别名。

mp_valid_and_true_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_valid_and_true_q =
    mp_valid_and_true<Q::template fn, T...>;

mp_valid_and_true 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_cond<C, T, R…​>

template<class C, class T, class... R> using mp_cond = /*...*/;

static_cast<bool>(C::value)true 时,mp_cond<C, T, R…​>T 的别名。当 static_cast<bool>(C::value)false 时,它是 mp_cond<R…​> 的别名。

(如果 static_cast<bool>(C::value) 导致替换失败,则结果也是替换失败。)

代码示例 61. 使用 mp_cond
template<int N> using unsigned_ = mp_cond<
    mp_bool<N ==  8>, uint8_t,
    mp_bool<N == 16>, uint16_t,
    mp_bool<N == 32>, uint32_t,
    mp_bool<N == 64>, uint64_t,
    mp_true, unsigned // default case
>;

mp_defer<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> using mp_defer = /*...*/;

mp_valid<F, T…​>mp_true 时,mp_defer<F, T…​> 是一个结构体,其中包含一个嵌套类型 type,该类型是 F<T…​> 的别名。否则,mp_defer<F, T…​> 是一个空结构体。

mp_quote<F>

template<template<class...> class F> struct mp_quote
{
    template<class... T> using fn = F<T...>;
};

mp_quote<F> 将模板 F 转换为带引号的元函数,它是一种具有嵌套模板 fn 的类型,使得 fn<T…​> 返回 F<T…​>

代码示例 62. 使用 mp_quote 创建元函数列表
using LQ = mp_list<mp_quote<std::is_const>, mp_quote<std::is_volatile>>;

mp_quote_trait<F>

template<template<class...> class F> struct mp_quote_trait
{
    template<class... T> using fn = typename F<T...>::type;
};

mp_quote_trait<F> 将 C++03 风格的特性 F 转换为带引号的元函数。

代码示例 63. 将 mp_quote_trait 与 std::add_pointer 一起使用
using L1 = mp_list<int, void, float>;
using R1 = mp_transform_q<mp_quote_trait<std::add_pointer>, L1>;
  // mp_list<int*, void*, float*>

mp_invoke_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_invoke_q = typename Q::template fn<T...>;

mp_invoke_q<Q, T…​> 计算带引号的元函数的嵌套模板 fnmp_invoke_q<mp_quote<F>, T…​> 返回 F<T…​>

代码示例 64. 使用 mp_invoke_q 调用元函数列表,方法 1
using LQ = mp_list<mp_quote<std::is_const>, mp_quote<std::is_volatile>>;

template<class T> using is_const_and_volatile =
    mp_apply<mp_all, mp_product<mp_invoke_q, LQ, mp_list<T>>>;
代码示例 65. 使用 mp_invoke_q 调用元函数列表,方法 2
template<class T> using is_const_and_volatile =
    mp_apply<mp_all, mp_transform_q<mp_bind_back<mp_invoke_q, T>, LQ>>;
代码示例 66. 使用 mp_invoke_q 调用元函数列表,方法 3
template<class T> using is_const_and_volatile =
    mp_apply<mp_all, mp_transform<mp_invoke_q, LQ, mp_fill<LQ, T>>>;

mp_not_fn<P>

template<template<class...> class P> struct mp_not_fn
{
    template<class... T> using fn = mp_not<P<T...>>;
};

mp_not_fn<P> 返回一个带引号的元函数 Q,使得 Q::fn<T…​> 返回 mp_not<P<T…​>>

也就是说,它否定 P 的结果。

mp_not_fn_q<Q>

template<class Q> using mp_not_fn_q = mp_not_fn<Q::template fn>;

mp_not_fn 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_compose<F…​>

template<template<class...> class... F> struct mp_compose;

mp_compose<F1, F2, …​, Fn> 是一个带引号的元函数,它按顺序将其参数应用于 F1F2、…​、Fn。也就是说,mp_compose<F1, F2, …​, Fn>::fn<T…​>Fn<…​F2<F1<T…​>>…​>

mp_compose_q<Q…​>

template<class... Q> struct mp_compose_q;

mp_compose 类似,但接受带引号的元函数。

算法, <boost/mp11/algorithm.hpp>

mp_transform<F, L…​>

template<template<class...> class F, class... L> using mp_transform = /*...*/;

mp_transform<F, L1<T1…​>, L2<T2…​>, …​, Ln<Tn…​>>F 应用于每个连续的元素元组,并返回 L1<F<T1, T2, …​, Tn>…​>

在 C++17 下,对将值列表作为 L…​ 的支持有限(对于一到三个列表)。在这种情况下,元素在传递给 F 之前会用 mp_value 包裹,并在之后解包。结果是 L1<F<mp_value<T1>, mp_value<T2>, …​>::value…​>

代码示例 67. 使用 mp_transform 从被指向者的列表生成指针列表
template<class T> using add_pointer_t =
    typename std::add_pointer<T>::type;  // std::add_pointer_t in C++14

using L1 = std::tuple<void, int, float>;
using R1 = mp_transform<add_pointer_t, L1>; // std::tuple<void*, int*, float*>
代码示例 68. 使用 mp_transform 比较两个类型列表的内容
using L1 = std::tuple<void, int, float>;
using L2 = mp_list<void, int, float>;

using R1 = mp_apply<mp_all, mp_transform<std::is_same, L1, L2>>; // mp_true
代码示例 69. 使用 mp_transform 比较两个整数常量列表的内容
template<class T1, class T2> using eq = mp_bool<T1::value == T2::value>;

using L1 = std::tuple<mp_int<1>, mp_int<2>, mp_int<3>>;
using L2 = mp_list<mp_size_t<1>, mp_size_t<2>, mp_size_t<3>>;

using R1 = mp_apply<mp_all, mp_transform<eq, L1, L2>>; // mp_true
图示 1. 对一个列表使用 mp_transform

L1

A1

A2

…​

An

mp_transform<F, L1>

F<A1>

F<A2>

…​

F<An>

图示 2. 对两个列表使用 mp_transform

L1

A1

A2

…​

An

L2

B1

B2

…​

Bn

mp_transform<F, L1, L2>

F<A1,B1>

F<A2,B2>

…​

F<An,Bn>

mp_transform_q<Q, L…​>

template<class Q, class... L> using mp_transform_q =
    mp_transform<Q::template fn, L...>;

mp_transform 类似,但接受一个带引号的元函数。

代码示例 70. 使用 mp_transform_q 计算列表中 void 的出现次数
using L1 = std::tuple<void, int, float, void, int>;

using R1 = mp_apply<mp_plus,
    mp_transform_q<mp_bind_front<std::is_same, void>, L1>>; // mp_int<2>
图示 3. 对两个列表使用 mp_transform_q

L1

A1

A2

…​

An

L2

B1

B2

…​

Bn

mp_transform_q<Q, L1, L2>

Q::fn<A1,B1>

Q::fn<A2,B2>

…​

Q::fn<An,Bn>

mp_transform_if<P, F, L…​>

template<template<class...> class P, template<class...> class F, class... L>
    using mp_transform_if = /*...*/;

mp_transform_if<P, F, L1, L2, …​, Ln> 将列表 L1 中满足 mp_to_bool<P<T1, T2, …​, Tn>>mp_true 的元素替换为 F<T1, T2, …​, Tn>,并返回结果,其中 TiLi 的对应元素。

代码示例 71. 使用 mp_transform_if 将列表中 'void' 的出现替换为第二个列表的相应元素
using L1 = std::tuple<void, int, float, void, int>;
using L2 = std::tuple<char[1], char[2], char[3], char[4], char[5]>;

template<class T1, class T2> using first_is_void = std::is_same<T1, void>;
template<class T1, class T2> using second = T2;

using R1 = mp_transform_if<first_is_void, second, L1, L2>;
  // std::tuple<char[1], int, float, char[4], int>
图示 4. mp_transform_if

L1

A1

A2

…​

An

L2

B1

B2

…​

Bn

P<Ai, Bi>

mp_false

mp_true

…​

mp_false

mp_transform_if<P, F, L1, L2>

A1

F<A2,B2>

…​

An

mp_transform_if_q<Qp, Qf, L…​>

template<class Qp, class Qf, class... L> using mp_transform_if_q =
    mp_transform_if<Qp::template fn, Qf::template fn, L...>;

mp_transform_if 类似,但接受带引号的元函数。

代码示例 72. 使用 mp_transform_if_q 将列表中 'void' 的出现替换为第二个列表的相应元素
using L1 = std::tuple<void, int, float, void, int>;
using L2 = std::tuple<char[1], char[2], char[3], char[4], char[5]>;

using R1 = mp_transform_if_q<mp_bind<std::is_same, _1, void>, _2, L1, L2>;
  // std::tuple<char[1], int, float, char[4], int>
图示 5. mp_transform_if_q

L1

A1

A2

…​

An

L2

B1

B2

…​

Bn

Qp::fn<Ai, Bi>

mp_false

mp_true

…​

mp_false

mp_transform_if_q<Qp, _2, L1, L2>

A1

B2

…​

An

mp_filter<P, L…​>

template<template<class...> class P, class... L> using mp_filter = /*...*/;

mp_filter<P, L1, L2, …​, Ln> 删除列表 L1 中满足 mp_to_bool<P<T1, T2, …​, Tn>>mp_false 的元素,并返回结果,其中 TiLi 的对应元素。

另请参见 mp_copy_ifmp_remove_if,它们是 mp_filter 的不太通用的变体,只接受单个列表。

mp_filter_q<Qp, L…​>

template<class Qp, class... L> using mp_filter_q =
    mp_filter<Qp::template fn, L...>;

mp_filter 类似,但接受一个带引号的元函数。

代码示例 73. 使用 mp_filter_q 基于另一个列表中的掩码来选择列表的元素
using L1 = std::tuple<void, int, float>;
using L2 = mp_list<mp_true, mp_false, mp_true>;
using R1 = mp_filter_q<_2, L1, L2>; // std::tuple<void, float>

mp_fill<L, V>

template<class L, class V> using mp_fill = /*...*/;

mp_fill<L<T…​>, V> 返回 L<V, V, …​, V>,结果具有与输入相同的大小。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L。在这种情况下,元素将替换为 V::value

代码示例 74. 将 mp_fill 与 std::tuple 一起使用
using L1 = std::tuple<void, int, float>;
using R1 = mp_fill<L1, double>; // std::tuple<double, double, double>
代码示例 75. 将 mp_fill 与 std::pair 一起使用
using L1 = std::pair<int, float>;
using R1 = mp_fill<L1, void>; // std::pair<void, void>
代码示例 76. 将 mp_fill 与 mp_list_v 一起使用
using L1 = mp_list_v<true, false>;
using R1 = mp_fill<L1, mp_int<7>>; // mp_list_v<7, 7>
图示 6. mp_fill

L1

A1

A2

…​

An

mp_fill<L1, V>

V

V

…​

V

mp_count<L, V>

template<class L, class V> using mp_count = /*...*/;

mp_count<L, V> 返回 mp_size_t<N>,其中 NL 中与 V 相同的元素数。

mp_count_if<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_count_if = /*...*/;

mp_count_if<L, P> 返回 mp_size_t<N>,其中 NL 中满足 mp_to_bool<P<T>>mp_true 的元素 T 的数量。

mp_count_if_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_count_if_q = mp_count_if<L, Q::template fn>;

mp_count_if 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_contains<L, V>

template<class L, class V> using mp_contains = mp_to_bool<mp_count<L, V>>;

L 包含元素 V 时,mp_contains<L, V>mp_true,否则为 mp_false

mp_starts_with<L1, L2>

template<class L1, class L2> using mp_starts_with = /*...*/;

L1L2 开头时,mp_starts_with<L1, L2>mp_true,否则为 mp_false

mp_repeat_c<L, N>

template<class L, std::size_t N> using mp_repeat_c = /*...*/;

mp_repeat_c<L, N> 返回一个与 L 形式相同的列表,该列表由 NL 的串联副本组成。

在 C++17 下支持值列表作为 L

代码示例 77. 使用 mp_repeat_c
using L1 = tuple<int>;
using R1 = mp_repeat_c<L1, 3>; // tuple<int, int, int>

using L2 = pair<int, float>;
using R2 = mp_repeat_c<L2, 1>; // pair<int, float>

using L3 = mp_list<int, float>;
using R3 = mp_repeat_c<L3, 2>; // mp_list<int, float, int, float>

using L4 = mp_list<int, float, double>;
using R4 = mp_repeat_c<L4, 0>; // mp_list<>

using L5 = mp_list_v<true, 8>;
using R5 = mp_repeat_c<L5, 2>; // mp_list_v<true, 8, true, 8>

mp_repeat<L, N>

template<class L, class N> using mp_repeat = /*...*/;

mp_repeat_c 相同,但带有类型参数 N。副本数为 N::value 且必须为非负数。

在 C++17 下支持值列表作为 L

mp_product<F, L…​>

template<template<class...> class F, class... L> using mp_product = /*...*/;

mp_product<F, L1<T1…​>, L2<T2…​>, …​, Ln<Tn…​>> 计算来自列表的笛卡尔积的值 UiF<U1, U2, …​, Un>,就好像元素 Ui 是由 n 个嵌套循环形成的,每个循环遍历 Li。它返回一个 L1<V…​> 形式的列表,其中包含 F 应用的结果。零列表的退化情况 mp_product<F> 返回 mp_list<F<>>

图示 7. 对两个列表使用 mp_product

L1

A1

A2

…​

An

L2

B1

B2

…​

Bm

mp_product<F, L1, L2>

F<A1,B1>

F<A1,B2>

…​

F<A1,Bm>

F<A2,B1>

F<A2,B2>

…​

F<A2,Bm>

…​

F<An,B1>

F<An,B2>

…​

F<An,Bm>

mp_product_q<Q, L…​>

template<class Q, class... L> using mp_product_q = mp_product<Q::template fn, L...>;

mp_product 类似,但接受一个带引号的元函数。

mp_power_set<L>

template<class L> using mp_power_set = /*...*/;

mp_power_set<L> 返回 L 的所有可能的 2n 个子集的列表(与 L 形式相同)(其中 nL 的长度。)

mp_power_set<L<>> 返回 L<L<>>

mp_power_set<L<T1>> 返回 L<L<>, L<T1>>

mp_power_set<L<T1, T2>> 返回 L<L<>, L<T2>, L<T1>, L<T1, T2>>

mp_power_set<L<T1, T…​>> 返回 mp_power_set<L<T…​>> 的串联,以及将 T1 添加到每个元素开头的同一列表。

mp_drop_c<L, N>

template<class L, std::size_t N> using mp_drop_c = /*...*/;

mp_drop_c<L, N> 删除 L 的前 N 个元素并返回结果。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L

图示 8. mp_drop_c

L1

A1

…​

Am

Am+1

…​

An

mp_drop_c<L1, M>

Am+1

…​

An

mp_drop<L, N>

template<class L, class N> using mp_drop = /*...*/;

mp_drop_c 相同,但带有类型参数 NN::value 必须是非负数。

mp_from_sequence<S, F>

template<class S, class F = mp_int<0>> using mp_from_sequence = /*...*/

mp_from_sequencemake_integer_sequence 生成的整数序列转换为相应的 std::integral_constant 类型的 mp_list。如果提供了可选的第二个参数 F,则所有值都会加上 F::value 的偏移量。

给定

template<class T, T... I> struct S;

mp_from_sequence<S<T, I…​>, F>mp_list<std::integral_constant<T, I + F::value>…​> 的别名。

mp_iota_c<N, F>

template<std::size_t N, std::size_t F = 0> using mp_iota_c = /*...*/;

mp_iota_c<N, F>mp_list<mp_size_t<F+0>, mp_size_t<F+1>, …​, mp_size_t<F+N-1>> 的别名。

示例 9. mp_iota_c

mp_iota_c<4>

mp_size_t<0>

mp_size_t<1>

mp_size_t<2>

mp_size_t<3>

mp_iota_c<4, 2>

mp_size_t<2>

mp_size_t<3>

mp_size_t<4>

mp_size_t<5>

mp_iota<N, F>

template<class N, class F = mp_int<0>> using mp_iota = /*...*/;

mp_iota_c 相同,但带有类型参数 NFN::value 必须是非负数。返回 mp_list<std::integral_constant<T, F::value+0>, std::integral_constant<T, F::value+1>, …​, std::integral_constant<T, F::value+N::value-1>>,其中 TN::value 的类型。

示例 10. mp_iota

mp_iota<mp_size_t<4>>

mp_size_t<0>

mp_size_t<1>

mp_size_t<2>

mp_size_t<3>

mp_iota<mp_int<4>, mp_int<-2>>

mp_int<-2>

mp_int<-1>

mp_int<0>

mp_int<+1>

mp_at_c<L, I>

template<class L, std::size_t I> using mp_at_c = /*...*/;

mp_at_c<L, I> 返回 L 中第 I 个元素,从零开始计数。

在 C++17 下支持将值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会用 mp_value 包裹。

mp_at<L, I>

template<class L, class I> using mp_at = /*...*/;

mp_at_c 相同,但带有类型参数 II::value 必须是非负数。

mp_take_c<L, N>

template<class L, std::size_t N> using mp_take_c = /*...*/;

mp_take_c<L, N> 返回与 L 形式相同的列表,其中包含 L 的前 N 个元素。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L

示例 11. mp_take_c

L1

A1

…​

Am

Am+1

…​

An

mp_take_c<L1, M>

A1

…​

Am

mp_take<L, N>

template<class L, class N> using mp_take = /*...*/;

mp_take_c 相同,但带有类型参数 NN::value 必须是非负数。

mp_slice_c<L, I, J>

template<class L, std::size_t I, std::size_t J> using mp_slice_c = mp_drop_c<mp_take_c<L, J>, I>;

mp_slice_c<L, I, J> 返回与 L 形式相同的列表,其中包含索引从 I(包含)到索引 J(不包含)的元素。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L

示例 12. mp_slice_c

L1

A0

…​

Ai

…​

Aj-1

Aj

…​

An-1

mp_slice_c<L1, I, J>

Ai

…​

Aj-1

mp_slice<L, I, J>

template<class L, class I, class J> using mp_slice = mp_drop<mp_take<L, J>, I>;

mp_slice_c 相同,但带有类型参数 IJI::valueJ::value 必须是非负数。

mp_back<L>

template<class L> using mp_back = mp_at_c<L, mp_size<L>::value - 1>;

mp_back<L> 返回列表 L 的最后一个元素。

在 C++17 下支持将值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会用 mp_value 包裹。

mp_pop_back<L>

template<class L> using mp_pop_back = mp_take_c<L, mp_size<L>::value - 1>;

mp_pop_back<L> 删除列表 L 的最后一个元素并返回结果。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L

mp_insert_c<L, I, T…​>

template<class L, std::size_t I, class... T> using mp_insert_c =
    mp_append<mp_take_c<L, I>, mp_push_front<mp_drop_c<L, I>, T...>>;

将元素 T…​ 插入到列表 L 的位置 I(从零开始的索引)。

在 C++17 下支持将值列表作为 L。在这种情况下,会插入元素 T::value…​

示例 13. 带有两个元素的 mp_insert_c

L1

A1

…​

Am

Am+1

…​

An

mp_insert_c<L1, M, B1, B2>

A1

…​

Am

B1

B2

Am+1

…​

An

mp_insert<L, I, T…​>

template<class L, class I, class... T> using mp_insert =
    mp_append<mp_take<L, I>, mp_push_front<mp_drop<L, I>, T...>>;

mp_insert_c 相同,但带有类型参数 I

mp_erase_c<L, I, J>

template<class L, std::size_t I, std::size_t J> using mp_erase_c =
    mp_append<mp_take_c<L, I>, mp_drop_c<L, J>>;

从列表 L 中删除索引从 I(包含)到 J(不包含)的元素。

在 C++17 下,支持将值列表作为 L

示例 14. mp_erase_c

L1

A0

…​

Ai-1

Ai

…​

Aj-1

Aj

…​

An-1

mp_erase_c<L1, I, J>

A0

…​

Ai-1

Aj

…​

An-1

mp_erase<L, I, J>

template<class L, class I, class J> using mp_erase =
    mp_append<mp_take<L, I>, mp_drop<L, J>>;

mp_erase_c 相同,但带有类型参数 IJ

mp_replace<L, V, W>

template<class L, class V, class W> using mp_replace = /*...*/;

L 中所有 V 元素替换为 W 并返回结果。

示例 15. mp_replace

L1

A1

V

…​

An

mp_replace<L1, V, W>

A1

W

…​

An

mp_replace_if<L, P, W>

template<class L, template<class...> class P, class W> using mp_replace_if = /*...*/;

L 中所有满足 mp_to_bool<P<T>>mp_trueT 元素替换为 W 并返回结果。

示例 16. mp_replace_if

L1

A1

A2

…​

An

P<Ai>

mp_false

mp_true

…​

mp_false

mp_replace_if<L1, P, W>

A1

W

…​

An

mp_replace_if_q<L, Q, W>

template<class L, class Q, class W> using mp_replace_if_q =
    mp_replace_if<L, Q::template fn, W>;

mp_replace_if 相同,但接受引用的元函数。

mp_replace_at_c<L, I, W>

template<class L, std::size_t I, class W> using mp_replace_at_c = /*...*/;

L 中从零开始索引 I 处的元素替换为 W 并返回结果。

mp_replace_at<L, I, W>

template<class L, class I, class W> using mp_replace_at = /*...*/;

mp_replace_at_c 相同,但带有类型参数 II::value 必须是非负数。

mp_rotate_left_c<L, N>

template<class L, std::size_t N> using mp_rotate_left_c = /*...*/;

将列表 L 的前 N % M 个元素移动到末尾,其中 ML 的大小。空列表保持不变。

mp_rotate_left<L, N>

template<class L, class N> using mp_rotate_left = /*...*/;

mp_rotate_left_c 相同,但带有类型参数 NN::value 必须是非负数。

mp_rotate_right_c<L, N>

template<class L, std::size_t N> using mp_rotate_right_c = /*...*/;

将列表 L 的末尾 N % M 个元素移动到开头,其中 ML 的大小。空列表保持不变。

mp_rotate_right<L, N>

template<class L, class N> using mp_rotate_right = /*...*/;

mp_rotate_right_c 相同,但带有类型参数 NN::value 必须是非负数。

mp_copy_if<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_copy_if = /*...*/;

L 中满足 mp_to_bool<P<T>>mp_true 的元素 T 复制到新列表中(形式与 L 相同)并返回。

mp_copy_if_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_copy_if_q = mp_copy_if<L, Q::template fn>;

mp_copy_if 相同,但接受引用的元函数。

mp_remove<L, V>

template<class L, class V> using mp_remove = /*...*/;

删除 L 中所有 V 元素并返回结果。

mp_remove_if<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_remove_if = /*...*/;

删除 L 中所有满足 mp_to_bool<P<T>>mp_true 的元素 T 并返回结果。

mp_remove_if_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_remove_if_q = mp_remove_if<L, Q::template fn>;

mp_remove_if 相同,但接受引用的元函数。

mp_flatten<L>

template<class L, class L2 = mp_clear<L>> using mp_flatten = /*...*/;

L 中所有与 L2 形式相同的列表元素 T(即,满足 mp_similar<T, L2>mp_true 的元素)替换为其元素,并返回结果。

代码示例 78. 使用 mp_flatten
using L1 = tuple<int, tuple<>, void, tuple<float, double>>;
using R1 = mp_flatten<L1>; // tuple<int, void, float, double>

using L2 = mp_list<int, mp_list<float>, tuple<void>>;
using R2a = mp_flatten<L2>; // mp_list<int, float, tuple<void>>
using R2b = mp_flatten<L2, tuple<>>; // mp_list<int, mp_list<float>, void>

using L3 = mp_list<mp_list<float>, mp_list<mp_list<void>>>;
using R3 = mp_flatten<L3>; // mp_list<float, mp_list<void>>

mp_intersperse<L, S>

template<class L, class S> using mp_intersperse = /*...*/;

在列表 L 的元素之间插入分隔符 S

mp_intersperse<L<>, S>L<>mp_intersperse<L<T1>, S>L<T1>mp_intersperse<L<T1, T2, T3, …​, Tn-1, Tn>, S>L<T1, S, T2, S, T3, S, …​, Tn-1, S, Tn>

mp_split<L, S>

template<class L, class S> using mp_split = /*...*/;

在每个分隔符 S 处将列表 L 分割成段,并返回段列表。

mp_split<L<>, S>L<L<>>mp_split<L<T…​>, S>,其中 S 不在 T…​ 中出现,结果是 L<L<T…​>>mp_split<L<T1…​, S, T2…​, S, T3…​>, S> 结果是 L<L<T1…​>, L<T2…​>, L<T3…​>>

段可以是空的;mp_split<L<S, X, Y, S, S>, S>L<L<>, L<X, Y>, L<>, L<>>

mp_join<L, S>

template<class L, class S> using mp_join = /*...*/;

mp_joinmp_split 的反向操作;它接受一个段列表 L,并将它们连接成一个列表,并在它们之间插入分隔符 S

mp_join<mp_split<L, S>, S> 会返回原始列表 L

例如,mp_split<L<X1, X2, S, X3>, S> 会得到 L<L<X1, X2>, L<X3>>,而 mp_join<L<L<X1, X2>, L<X3>>, S> 的结果是 L<X1, X2, S, X3>

mp_join<L, S> 等价于(并实现为)mp_apply<mp_append, mp_intersperse<L, mp_list<S>>>

mp_partition<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_partition = /*...*/;

mp_partition<L<T…​>, P>L 分区为两个列表 L<U1…​>L<U2…​>,使得 mp_to_bool<P<T>> 对于 L<U1…​> 的元素为 mp_true,对于 L<U2…​> 的元素为 mp_false。返回 L<L<U1…​>, L<U2…​>>

mp_partition_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_partition_q = mp_partition<L, Q::template fn>;

mp_partition 相同,但接受引用的元函数。

mp_sort<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_sort = /*...*/;

mp_sort<L, P> 根据严格弱排序 mp_to_bool<P<T, U>> 对列表 L 进行排序。

代码示例 79. 使用 mp_sort 对 std::ratio 值列表进行排序
#include <ratio>

using L1 = mp_list<std::ratio<1,2>, std::ratio<1,4>>;
using R1 = mp_sort<L1, std::ratio_less>; // mp_list<ratio<1,4>, ratio<1,2>>

mp_sort_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_sort_q = mp_sort<L, Q::template fn>;

mp_sort 相同,但接受引用的元函数。

mp_nth_element_c<L, I, P>

template<class L, std::size_t I, template<class...> class P> using mp_nth_element_c =
    /*...*/;

返回 mp_sort<L, P> 中位置 I 处的元素。

mp_nth_element<L, I, P>

template<class L, class I, template<class...> class P> using mp_nth_element = /*...*/;

mp_nth_element_c 类似,但带有类型参数 II::value 必须是非负数。

mp_nth_element_q<L, I, Q>

template<class L, class I, class Q> using mp_nth_element_q =
    mp_nth_element<L, I, Q::template fn>;

mp_nth_element 类似,但接受引用的元函数。

mp_min_element<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_min_element = /*...*/;

mp_min_element<L, P> 根据排序 mp_to_bool<P<T, U>> 返回列表 L 的最小元素。

它等效于 mp_fold<mp_rest<L>, mp_first<L>, F>,其中 F<T, U> 返回 mp_if<P<T, U>, T, U>

在 C++17 下支持将值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会用 mp_value 包裹。

mp_min_element_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_min_element_q = mp_min_element<L, Q::template fn>;

mp_min_element 相同,但接受引用的元函数。

mp_max_element<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_max_element = /*...*/;

mp_max_element<L, P> 根据排序 mp_to_bool<P<T, U>> 返回列表 L 的最大元素。

它等效于 mp_fold<mp_rest<L>, mp_first<L>, F>,其中 F<T, U> 返回 mp_if<P<U, T>, T, U>

在 C++17 下支持将值列表作为 L。在这种情况下,返回的元素会用 mp_value 包裹。

mp_max_element_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_max_element_q = mp_max_element<L, Q::template fn>;

mp_max_element 相同,但接受引用的元函数。

mp_find<L, V>

template<class L, class V> using mp_find = /*...*/;

mp_find<L, V> 返回类型 V 在列表 L 中所在的位置的索引。它是 mp_size_t<I> 的别名,其中 IVL 中第一次出现的从零开始的索引。如果 L 不包含 V,则 mp_find<L, V>mp_size<L>

mp_find_if<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_find_if = /*...*/;

mp_find_f<L, P>mp_size_t<I> 的别名,其中 IL 中第一个满足 mp_to_bool<P<T>>mp_true 的元素 T 的从零开始的索引。如果没有这样的元素,则 mp_find_if<L, P>mp_size<L>

mp_find_if_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_find_if_q = mp_find_if<L, Q::template fn>;

mp_find_if 相同,但接受引用的元函数。

mp_reverse<L>

template<class L> using mp_reverse = /*...*/;

mp_reverse<L<T1, T2, …​, Tn>>L<Tn, …​, T2, T1>

示例 17. mp_reverse

L1

A1

A2

…​

An

mp_reverse<L1>

An

An-1

…​

A1

mp_fold<L, V, F>

template<class L, class V, template<class...> class F> using mp_fold = /*...*/;

mp_fold<L<T1, T2, …​, Tn>, V, F>F< F< F< F<V, T1>, T2>, …​>, Tn>,或者如果 L 为空,则为 V

代码示例 80. 使用 mp_fold 添加 std::ratio 值列表的内容
#include <ratio>

using L1 = mp_list<std::ratio<1,8>, std::ratio<1,4>, std::ratio<1,2>>;
using R1 = mp_fold<L1, std::ratio<0,1>, std::ratio_add>; // std::ratio<7,8>

mp_fold_q<L, V, Q>

template<class L, class V, class Q> using mp_fold_q =
    mp_fold<L, V, Q::template fn>;

mp_fold 相同,但接受引用的元函数。

mp_reverse_fold<L, V, F>

template<class L, class V, template<class...> class F> using mp_reverse_fold =
    /*...*/;

mp_reverse_fold<L<T1, T2, …​, Tn>, V, F>F<T1, F<T2, F<…​, F<Tn, V>>>>,或者如果 L 为空,则为 V

mp_reverse_fold_q<L, V, Q>

template<class L, class V, class Q> using mp_reverse_fold_q =
    mp_reverse_fold<L, V, Q::template fn>;

mp_reverse_fold 相同,但接受引用的元函数。

mp_partial_sum<L, V, F>

template<class L, class V, template<class...> class F> using mp_partial_sum = /*...*/;

mp_partial_sum<L, V, F>mp_fold<L, V, F> 类似,但它不是返回最终结果,而是返回一个列表(与 L 的形式相同),其中包含 fold 的中间结果。mp_partial_sum 结果的最后一个元素与 mp_fold 的结果相同。

例如,mp_fold<mp_list<X1, X2, X3>, V, F>F<F<F<V, X1>, X2>, X3>,而 mp_partial_sum<mp_list<X1, X2, X3>, V, F>mp_list<F<V, X1>, F<F<V, X1>, X2>, F<F<F<V, X1>, X2>, X3>>

F 通常是 mp_plus,在这种情况下,结果包含 L 的部分和。

代码示例 81. 使用 mp_partial_sum
using L1 = mp_list_c<int, 1, 2, 3, 4>;
using R1 = mp_partial_sum<L1, mp_int<0>, mp_plus>; // mp_list_c<int, 1, 3, 6, 10>

mp_partial_sum_q<L, V, Q>

template<class L, class V, class Q> using mp_partial_sum_q =
    mp_partial_sum<L, V, Q::template fn>;

mp_partial_sum 相同,但接受引用的元函数。

mp_pairwise_fold<L, F>

template<class L, template<class...> class F> using mp_pairwise_fold = /*...*/;

mp_pairwise_fold<L, F> 返回一个与 L 形式相同的列表,其元素是将二元元函数 F 应用于 L 中每对相邻元素的结果。也就是说,mp_pairwise_fold<L<T1, T2, T3>, F> 的结果是 L<F<T1, T2>, F<T2, T3>>

结果的元素个数比原始列表少一个。如果 L 只有一个元素,结果是一个空列表。如果 L 是一个空列表,结果也是一个空列表。

代码示例 82. 使用 mp_pairwise_fold
template<class L> using is_increasing = mp_all_of<
    mp_pairwise_fold<L, mp_less>, mp_to_bool>;

mp_pairwise_fold_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_pairwise_fold_q =
    mp_pairwise_fold<L, Q::template fn>;

mp_pairwise_fold 类似,但接受一个引用的元函数。

代码示例 83. 使用 mp_pairwise_fold_q
template<class L, template<class...> class P> using is_sorted =
    mp_none_of<mp_pairwise_fold_q<L, mp_bind<P, _2, _1>>, mp_to_bool>;

mp_sliding_fold<L, N, F>

template<class L, class N, template<class...> class F> using mp_sliding_fold = /*...*/;

mp_sliding_fold<L, N, F> 返回一个与 L 形式相同的列表,其元素是将 n 元元函数 F 应用于 L 中每个 n 元相邻元素组的结果。也就是说,mp_sliding_fold<L<T1, T2, T3, T4>, mp_size_t<3>, F> 的结果是 L<F<T1, T2, T3>, F<T2, T3, T4>>

结果的元素个数比原始列表少 N-1 个。如果 L 的元素个数少于 N::value,结果是一个空列表。

代码示例 84. 使用 mp_sliding_fold
template<class L, class N> using local_maximum =
    mp_sliding_fold<L, N, mp_max>;

mp_sliding_fold_q<L, N, Q>

template<class L, class N, class Q> using mp_sliding_fold_q =
    mp_sliding_fold<L, N, Q::template fn>;

mp_sliding_fold 类似,但接受一个引用的元函数。

代码示例 85. 使用 mp_sliding_fold_q
struct average { template<class... C> using fn = mp_int<mp_plus<C...>::value / sizeof...(C)>; };

template<class L, class N> using moving_average =
    mp_sliding_fold_q<L, N, average>;

mp_iterate<V, F, R>

template<class V, template<class...> class F, template<class...> class R>
    using mp_iterate = /*...*/;

mp_iterate<V, F, R>R 连续应用于 V,直到不能再应用为止,产生序列 V, R<V>, R<R<V>>, R<R<R<V>>>…​

然后,它返回一个 mp_list,其元素是通过将 F 应用于上述值序列形成的。也就是说,它返回 mp_list<F<V>, F<R<V>>, F<R<R<V>>>, …​>

在某种意义上,mp_iteratemp_reverse_fold 的逆运算。给定

template<class T, class U> struct cons {};
struct nil {};

mp_reverse_fold<mp_list<X1, X2, X3>, nil, cons> 产生 cons<X1, cons<X2, cons<X3, nil>>>,当将其作为 V 传递给 mp_iterate<V, mp_first, mp_second> 时,会恢复原始的 mp_list<X1, X2, X3>

代码示例 86. 使用 mp_iterate
struct X1 {};
struct X2 {};
struct X3 {};

using L1 = mp_list<X1, X2, X3>;
using R1 = mp_iterate<L1, mp_first, mp_rest>; // L1

template<class T, class U> struct cons {};
struct nil {};

using V2 = mp_reverse_fold<L1, nil, cons>; // cons<X1, cons<X2, cons<X3, nil>>>
using R2 = mp_iterate<V2, mp_first, mp_second>; // L1

struct Y1 {};
struct Y2 { using value_type = double; using next_type = Y1; };
struct Y3 { using value_type = float; using next_type = Y2; };
struct Y4 { using value_type = int; using next_type = Y3; };

template<class T> using value_type = typename T::value_type;
template<class T> using next_type = typename T::next_type;

using R3 = mp_iterate<Y4, mp_identity_t, next_type>; // mp_list<Y4, Y3, Y2, Y1>
using R4 = mp_iterate<Y4, value_type, next_type>; // mp_list<int, float, double>

mp_iterate_q<V, Qf, Qr>

template<class V, class Qf, class Qr> using mp_iterate_q =
    mp_iterate<V, Qf::template fn, Qr::template fn>;

mp_iterate 类似,但接受引用的元函数。

mp_unique<L>

template<class L> using mp_unique = /*...*/;

mp_unique<L> 返回一个与 L 形式相同的列表,其中删除了重复的元素。

mp_unique_if<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_unique_if = /*...*/;

mp_unique 类似,但当 mp_to_bool<P<T, U>>mp_true 时,两个元素 TU 被认为是重复的。

mp_unique_if_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_unique_if_q =
    mp_unique_if<L, Q::template fn>;

mp_unique_if 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_all_of<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_all_of =
    mp_bool< mp_count_if<L, P>::value == mp_size<L>::value >;

PL 的所有元素都成立时,mp_all_of<L, P>mp_true,否则为 mp_false。当 L 为空时,结果为 mp_true

mp_all_of_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_all_of_q = mp_all_of<L, Q::template fn>;

mp_all_of 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_none_of<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_none_of =
    mp_bool< mp_count_if<L, P>::value == 0 >;

PL 的任何元素都不成立时,mp_none_of<L, P>mp_true,否则为 mp_false。当 L 为空时,结果为 mp_true

mp_none_of_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_none_of_q = mp_none_of<L, Q::template fn>;

mp_none_of 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_any_of<L, P>

template<class L, template<class...> class P> using mp_any_of =
    mp_bool< mp_count_if<L, P>::value != 0 >;

PL 的至少一个元素成立时,mp_any_of<L, P>mp_true,否则为 mp_false。当 L 为空时,结果为 mp_false

mp_any_of_q<L, Q>

template<class L, class Q> using mp_any_of_q = mp_any_of<L, Q::template fn>;

mp_any_of 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_for_each<L>(f)

template<class L, class F> constexpr F mp_for_each(F&& f);

mp_for_each<L>(f) 按照顺序,对列表 L 的每个元素 T 调用 f,使用 T() 作为参数。

返回 std::forward<F>(f)

代码示例 87. 使用 mp_for_each 和 C++14 lambda 打印元组
template<class... T> void print( std::tuple<T...> const & tp )
{
    std::size_t const N = sizeof...(T);

    mp_for_each<mp_iota_c<N>>( [&]( auto I ){

        // I is mp_size_t<0>, mp_size_t<1>, ..., mp_size_t<N-1>

        std::cout << std::get<I>(tp) << std::endl;

    });
}

如果列表 L 的元素不是默认可构造的,你可以使用 mp_for_each<mp_transform<mp_identity, L>>,这将使用 mp_identity<T>() 而不是 T() 调用 f

mp_with_index<N>(i, f)

template<std::size_t N, class F>
  constexpr auto mp_with_index( std::size_t i, F && f )
    -> decltype(std::declval<F>()(std::declval<mp_size_t<0>>()));

mp_with_index<N>(i, f) 使用 mp_size_t<i>() 调用 f 并返回结果。i 必须小于 N。仅在 C++14 及更高版本中为 constexpr

template<class N, class F>
  constexpr auto mp_with_index( std::size_t i, F && f )
    -> decltype(std::declval<F>()(std::declval<mp_size_t<0>>()));

返回 mp_with_index<N::value>(i, f)

代码示例 88. 使用 mp_with_index 和 C++14 lambda 打印变体的活动元素
template<class... T> void print( std::variant<T...> const& v )
{
    mp_with_index<sizeof...(T)>( v.index(), [&]( auto I ) {

        // I is mp_size_t<v.index()>{} here

        std::cout << std::get<I>( v ) << std::endl;

    });
}

集合操作, <boost/mp11/set.hpp>

集合是一个元素唯一的列表。

mp_is_set<S>

template<class S> using mp_is_set = /*...*/;

如果 S 是一个集合,则 mp_is_set<S>mp_true,否则为 mp_false

mp_set_contains<S, V>

template<class S, class V> using mp_set_contains = /*...*/;

如果类型 V 是集合 S 的一个元素,则 mp_set_contains<S, V>mp_true,否则为 mp_false

mp_set_push_back<S, T…​>

template<class S, class... T> using mp_set_push_back = /*...*/;

对于 T…​ 中的每个 T1,如果 T1 还不是 S 的元素,则 mp_set_push_back<S, T…​>T1 追加到集合 S 的末尾。

mp_set_push_front<S, T…​>

template<class S, class... T> using mp_set_push_front = /*...*/;

mp_set_push_front<S, T…​>T…​S 尚未包含相同类型的元素插入到集合 S 的前面。

mp_set_union<L…​>

template<class... L> using mp_set_union = /*...*/;

mp_set_union<S, L…​> 等同于 mp_set_push_back<S, T…​>,其中 T…​ 是列表 L…​ 的组合元素。 mp_set_union<> 等于 mp_list<>

mp_set_intersection<S…​>

template<class... S> using mp_set_intersection = /*...*/;

mp_set_intersection<S…​> 返回一个包含所有集合 S…​ 中都出现的元素的集合。mp_set_intersection<> 等于 mp_list<>

mp_set_difference<L, S…​>

template<class L, class... S> using mp_set_difference = /*...*/;

mp_set_difference<L, S…​> 删除列表 L 中出现在任何集合 S…​ 中的元素,并返回结果。

映射操作, <boost/mp11/map.hpp>

映射是一个列表的列表,内部列表至少有一个元素(键)。映射的键必须是唯一的。

mp_is_map<M>

template<class M> using mp_is_map = /*...*/;

如果 M 是一个映射,则 mp_is_map<M>mp_true,否则为 mp_false

mp_map_find<M, K>

template<class M, class K> using mp_map_find = /*...*/;

mp_map_find<M, K> 是映射 M 中键为 K 的元素的别名,如果不存在这样的元素,则为 void 的别名。

mp_map_contains<M, K>

template<class M, class K> using mp_map_contains =
    mp_not<std::is_same<mp_map_find<M, K>, void>>;

如果映射 M 包含键为 K 的元素,则 mp_map_contains<M, K>mp_true,否则为 mp_false

mp_map_insert<M, T>

template<class M, class T> using mp_map_insert =
    mp_if< mp_map_contains<M, mp_first<T>>, M, mp_push_back<M, T> >;

如果 M 中不存在键为 mp_first<T> 的元素,则将元素 T 插入到映射 M 中。

mp_map_replace<M, T>

template<class M, class T> using mp_map_replace = /*...*/;

如果映射 M 不包含键为 mp_first<T> 的元素,则插入它(使用 mp_push_back<M, T>);否则,将现有元素替换为 T

mp_map_update<M, T, F>

template<class M, class T, template<class...> class F> using mp_map_update = /*...*/;

如果映射 M 不包含键为 mp_first<T> 的元素,则插入它(使用 mp_push_back<M, T>);否则,将现有元素 L<X, Y…​> 替换为 L<X, F<X, Y…​>>

代码示例 89. 使用 mp_map_update 统计列表中类型出现的次数
template<class T, class U> using inc2nd = mp_int<U::value + 1>;

template<class M, class T> using count_types =
    mp_map_update<M, std::pair<T, mp_int<1>>, inc2nd>;

using L1 = mp_list<float, char, float, float, float, float, char, float>;

using R1 = mp_fold<L1, std::tuple<>, count_types>;
// std::tuple<std::pair<float, mp_int<6>>, std::pair<char, mp_int<2>>>

mp_map_update_q<M, T, Q>

template<class M, class T, class Q> using mp_map_update_q =
    mp_map_update<M, T, Q::template fn>;

mp_map_update 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_map_erase<M, K>

template<class M, class K> using mp_map_erase = /*...*/;

如果映射 M 包含键为 K 的元素,则删除它。

mp_map_keys<M>

template<class M> using mp_map_keys = mp_transform<mp_first, M>;

mp_map_keys<M> 返回 M 的键的列表。当 M 是有效的映射时,键是唯一的,因此结果是一个集合。

辅助元函数, <boost/mp11/function.hpp>

mp_void<T…​>

template<class... T> using mp_void = void;

与 C++17 中的 std::void_t 相同。

mp_and<T…​>

template<class... T> using mp_and = /*...*/;

mp_and<T…​> 按顺序将 mp_to_bool 应用于 T…​ 中的类型。如果一个应用的结果为 mp_false,则 mp_and 返回 mp_false。如果应用导致替换失败,则返回 mp_false。如果所有结果均为 mp_true,则返回 mp_truemp_and<> 等于 mp_true

代码示例 90. mp_and 的行为
using R1 = mp_and<mp_true, mp_true>;   // mp_true

using R2 = mp_and<mp_false, void>;     // mp_false, void is not reached

using R3 = mp_and<mp_false, mp_false>; // mp_false

using R4 = mp_and<void, mp_true>;      // mp_false (!)

mp_all<T…​>

template<class... T> using mp_all = /*...*/;

如果 T…​ 中所有类型 Ump_to_bool<U> 均为 mp_true,则 mp_all<T…​>mp_true,否则为 mp_false。与 mp_and 相同,但不执行短路求值。mp_and<mp_false, void>mp_false,但 mp_all<mp_false, void> 是一个错误,因为 void 没有嵌套的 value。好处是 mp_all 可能更快,并且不会像 mp_and 那样屏蔽替换失败。

代码示例 91. mp_all 的行为
using R1 = mp_all<mp_true, mp_true>;   // mp_true

using R2 = mp_all<mp_false, void>;     // compile-time error

using R3 = mp_all<mp_false, mp_false>; // mp_false

using R4 = mp_all<void, mp_true>;      // compile-time error

mp_or<T…​>

template<class... T> using mp_or = /*...*/;

mp_or<T…​> 按顺序将 mp_to_bool 应用于 T…​ 中的类型。如果一个应用的结果为 mp_true,则 mp_or 返回 mp_true。如果所有结果均为 mp_false,则返回 mp_falsemp_or<> 等于 mp_false

代码示例 92. mp_or 的行为
using R1 = mp_or<mp_true, mp_false>;   // mp_true

using R2 = mp_or<mp_true, void>;       // mp_true, void is not reached

using R3 = mp_or<mp_false, mp_false>;  // mp_false

using R4 = mp_or<void, mp_true>;       // compile-time error

mp_any<T…​>

template<class... T> using mp_any = /*...*/;

如果 T…​ 中任何类型 Ump_to_bool<U>mp_true,则 mp_any<T…​>mp_true,否则为 mp_false。与 mp_or 相同,但不执行短路求值。

代码示例 93. mp_any 的行为
using R1 = mp_any<mp_true, mp_false>;  // mp_true

using R2 = mp_any<mp_true, void>;      // compile-time error

using R3 = mp_any<mp_false, mp_false>; // mp_false

using R4 = mp_any<void, mp_true>;      // compile-time error

mp_same<T…​>

template<class... T> using mp_same = /*...*/;

如果 T…​ 中的所有类型都是同一类型,则 mp_same<T…​>mp_true,否则为 mp_falsemp_same<> 等于 mp_true

mp_similar<T…​>

template<class... T> using mp_similar = /*...*/;

如果 T…​ 中的所有类型都是同一类型,或者是参数均为类型的同一类模板的实例化,则 mp_similar<T…​>mp_true,否则为 mp_falsemp_similar<> 等于 mp_true

代码示例 94. mp_similar
using R1 = mp_similar<void>;                        // mp_true
using R2 = mp_similar<void, void>;                  // mp_true
using R3 = mp_similar<void, void, void>;            // mp_true
using R4 = mp_similar<void, void, float>;           // mp_false

template<class T> struct X;
template<class... T> struct Y;

using R5 = mp_similar<X<int>, X<void>, X<float>>;   // mp_true
using R6 = mp_similar<Y<>, Y<void>, Y<void, void>>; // mp_true
using R7 = mp_similar<X<void>, Y<void>>;            // mp_false

mp_plus<T…​>

template<class... T> using mp_plus = /*...*/;

mp_plus<T…​> 是一个整数常量类型,其值是 T…​ 中所有类型 UU::value 之和。mp_plus<> 等于 mp_int<0>

mp_less<T1, T2>

template<class T1, class T2> using mp_less = /*...*/;

T1::value 的数值小于 T2::value 的数值时,mp_less<T1, T2>mp_true,否则为 mp_false

(请注意,在比较有符号和无符号类型时,这不一定与 T1::value < T2::value 相同;-1 < 1ufalse,但 mp_less<mp_int<-1>, mp_size_t<1>>mp_true。)

mp_min<T1, T…​>

template<class T1, class... T> using mp_min = mp_min_element<mp_list<T1, T...>, mp_less>;

mp_min<T…​> 返回 T…​U::value 最低的类型 U

mp_max<T1, T…​>

template<class T1, class... T> using mp_max = mp_max_element<mp_list<T1, T...>, mp_less>;

mp_max<T…​> 返回 T…​U::value 最高的类型 U

绑定, <boost/mp11/bind.hpp>

mp_arg<I>

template<std::size_t I> struct mp_arg;

mp_arg<I> 是一个引用的元函数,其嵌套模板 fn<T…​> 返回 T…​ 中从零开始的第 I 个元素。

_1, …​, _9

using _1 = mp_arg<0>;
using _2 = mp_arg<1>;
using _3 = mp_arg<2>;
using _4 = mp_arg<3>;
using _5 = mp_arg<4>;
using _6 = mp_arg<5>;
using _7 = mp_arg<6>;
using _8 = mp_arg<7>;
using _9 = mp_arg<8>;

_1_9 是占位符类型,相当于 boost::bind 的占位符。

mp_bind<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> struct mp_bind;

mp_bind<F, T…​> 是一个引用的元函数,它实现了基于类型的 boost::bind 等效项。它的嵌套模板 fn<U…​> 返回 F<V…​>,其中 V…​T…​,占位符被 U…​ 的相应元素替换,并且 mp_bindmp_bind_frontmp_bind_back 表达式被它们针对 U…​ 的相应求值结果替换。

例如,mp_bind<F, int, _2, mp_bind<G, _1>>::fn<float, void>F<int, void, G<float>>

mp_bind_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_bind_q = mp_bind<Q::template fn, T...>;

mp_bind 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_bind_front<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> struct mp_bind_front;

mp_bind_front<F, T…​>F 的最左侧参数绑定到 T…​。它的嵌套模板 fn<U…​> 返回 F<T…​, U…​>

mp_bind_front_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_bind_front_q =
    mp_bind_front<Q::template fn, T...>;

mp_bind_front 类似,但接受一个引用的元函数。

mp_bind_back<F, T…​>

template<template<class...> class F, class... T> struct mp_bind_back;

mp_bind_back<F, T…​>F 的最右侧参数绑定到 T…​。它的嵌套模板 fn<U…​> 返回 F<U…​, T…​>

mp_bind_back_q<Q, T…​>

template<class Q, class... T> using mp_bind_back_q =
    mp_bind_back<Q::template fn, T...>;

mp_bind_back 类似,但接受一个引用的元函数。

Lambda 表达式, <boost/mp11/lambda.hpp>

mp_lambda<T>

template<class T> using mp_lambda = /*...*/;

mp_lambda<T> 是一个引用的元函数,其嵌套模板 fn<U…​> 返回一个与 T 具有相同语法定义的类型 V,但 T 中出现的占位符会被 U…​ 的相应元素替换。

例如,mp_lambda<std::pair<_1, _2*>>::fn<int, char>std::pair<int, char*>

替换不会发生在 T 中通过使用非类型模板参数实例化类模板所产生的组成部分内部。

注意
在 GCC 4.8 中,编译器的一个错误导致从返回类型 V 中剥离 constvolatile 限定符(除非它们应用于函数或成员函数类型)。
注意
由于编译器限制,VS2013 及更早版本不支持 mp_lambda

整数序列, <boost/mp11/integer_sequence.hpp>

integer_sequence<T, I…​>

template<class T, T... I> struct integer_sequence
{
};

integer_sequence<T, I…​> 保存一个类型为 T 的整数序列。与 C++14 的 std::integer_sequence 相同。

make_integer_sequence<T, N>

template<class T, T N> using make_integer_sequence = /*...*/;

make_integer_sequence<T, N>integer_sequence<T, 0, 1, …​, N-1>。与 C++14 的 std::make_integer_sequence 相同。

index_sequence<I…​>

template<std::size_t... I> using index_sequence = integer_sequence<std::size_t, I...>;

index_sequence<I…​>integer_sequence<size_t, I…​> 的别名。与 C++14 的 std::index_sequence 相同。

make_index_sequence<N>

template<std::size_t N> using make_index_sequence =
    make_integer_sequence<std::size_t, N>;

make_index_sequence<N>index_sequence<0, 1, …​, N-1>。与 C++14 的 std::make_index_sequence 相同。

index_sequence_for<T…​>

template<class... T> using index_sequence_for =
    make_integer_sequence<std::size_t, sizeof...(T)>;

index_sequence_for<N>make_index_sequence<sizeof…​(T)>。与 C++14 的 std::index_sequence_for 相同。

元组操作, <boost/mp11/tuple.hpp>

tuple_apply(f, tp)

template<class F, class Tp> constexpr /*...*/ tuple_apply(F&& f, Tp&& tp);

tuple_apply(f, tp) 返回 std::forward<F>(f)(std::get<J>(std::forward<Tp>(tp))…​),其中 J 取值范围为 0 到 N-1,且 Nstd::tuple_size<typename std::remove_reference<Tp>::type>::value。与 C++17 的 std::apply 相同。

construct_from_tuple<T>(tp)

template<class T, class Tp> T construct_from_tuple(Tp&& tp);

construct_from_tuple<T>(tp) 返回 T(std::get<J>(std::forward<Tp>(tp))…​),其中 J 取值范围为 0 到 N-1,且 Nstd::tuple_size<typename std::remove_reference<Tp>::type>::value。与 C++17 的 std::make_from_tuple 相同。函数名称与 C++17 中的不匹配,以避免在两者都可见或在非限定调用时产生歧义。

tuple_for_each(tp, f)

template<class Tp, class F> constexpr F tuple_for_each(Tp&& tp, F&& f);

tuple_for_each(tp, f) 按顺序将函数对象 f 应用于 tp 的每个元素,通过计算表达式 f(std::get<J>(std::forward<Tp>(tp))),其中 J 取值范围为 0 到 N-1,且 Nstd::tuple_size<typename std::remove_reference<Tp>::type>::value

返回 std::forward<F>(f)

tuple_transform(f, tp…​)

template<class F, class... Tp> constexpr /*...*/ tuple_transform(F const& f, Tp&&... tp);

tuple_transform(f, tp…​) 接受一个函数对象 f,后跟一个或多个长度相等的元组(std::tuplestd::pairstd::array 被视为元组)。

可调用对象 f 必须接受与元组数量一样多的参数。函数对象将使用每个元组的第一个元素、每个元组的第二个元素等依次调用,就像通过计算表达式 f(std::get<J>(std::forward<Tp>(tp))…​),其中 J 的取值范围为 0 到 N-1,且 N 为元组的长度。

处理元组元素的顺序是不确定的。

结果作为 std::tuple<T…​> 返回,其中 T…​f 的返回值推导而来(左值引用被保留,右值引用按值返回)。

便捷头文件, <boost/mp11.hpp>

便捷头文件 <boost/mp11.hpp> 包含了本参考中之前列出的所有头文件。

MPL 支持, <boost/mp11/mpl.hpp>

当包含头文件 <boost/mp11/mpl.hpp> 时,会为 mp_liststd::tuple 定义必要的支持基础设施,使其成为有效的 MPL 序列。

注意
mpl.hpp 不包含在 <boost/mp11.hpp> 中。

也可以通过包含 <boost/mp11/mpl_list.hpp> 来仅启用对 mp_list 的支持,并通过包含 <boost/mp11/mpl_tuple.hpp> 来仅启用对 std::tuple 的支持。这可能是必需的,因为某些库(例如 Boost.Fusion)包含其自己的 std::tuple 的 MPL 支持,这与 Mp11 的支持冲突。

代码示例 95. 将现有的 MPL 序列转换为 mp_list
using L = mpl::copy<Sequence, mpl::back_inserter<mp11::mp_list<>>>::type;

此文档为

  • 版权所有 2017-2019 Peter Dimov

  • 版权所有 2017 Bjørn Reese

“简单的 C++11 元编程”文章已由 Glen Fernandes 慷慨地转换为 Asciidoc 格式,以便纳入本文档中。