分类： C++

发布于

C++ `CRTP` (Curiously Recurring Template Pattern) 高阶：静态多态与混入 (Mixins)

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++里一个听起来有点玄乎，但用起来贼香的技术——CRTP，也就是“古怪的循环模板模式”。但这还不够，我们要深入到CRTP的高阶玩法：静态多态和混入(Mixins)。准备好你的脑细胞，我们要起飞啦！ 第一站：CRTP基础回顾——“我继承我自己” 首先，让我们快速回顾一下CRTP的基础。它的核心思想是：一个类模板继承自一个以自身为模板参数的类。就像一条贪吃蛇，吃掉了自己一部分。 template <typename Derived> class Base { public: void interface() { //利用static_cast将Base*转换为Derived* static_cast<Derived*>(this)->implementation(); } }; class Derived : public Base<Derived> { public: void implementation() { std::cout << “Derived implementation called!” …

继续阅读“C++ `CRTP` (Curiously Recurring Template Pattern) 高阶：静态多态与混入 (Mixins)”

发布于

C++ 模板调试技术：如何理解和修复复杂的模板编译错误

哈喽，各位好！今天咱们聊聊 C++ 模板这个磨人的小妖精。它强大、灵活，能帮你写出各种通用的代码，但一不小心，就会给你一堆天书般的编译错误，让你怀疑人生。别怕，今天我就带你深入了解一下模板，教你如何理解和修复那些复杂的编译错误，让你不再害怕它！ 一、模板的魅力与陷阱：先爱后恨的复杂关系 模板是 C++ 中一种强大的泛型编程工具。简单来说，你可以用模板来编写与类型无关的代码。比如，你想写一个函数来比较两个数的大小，如果不用模板，你可能需要写 int compare(int a, int b)、double compare(double a, double b) 等等。但有了模板，你只需要写一个 template <typename T> T compare(T a, T b) 就行了！ template <typename T> T compare(T a, T b) { if (a < b) { return b; } else { return a; } } int main() { int x = 5, y = 10; double a = 3.14, …

继续阅读“C++ 模板调试技术：如何理解和修复复杂的模板编译错误”

发布于

C++ DSEL (Domain Specific Embedded Language) with TMP：在 C++ 中设计 DSL

哈喽，各位好！今天咱们聊聊一个挺有意思的话题：用C++搞一个属于你自己的DSL (Domain Specific Embedded Language)，并且用上TMP (Template Metaprogramming) 这把瑞士军刀。 什么是DSL？ 首先，啥是DSL？简单来说，DSL就是一种为了解决特定领域问题而设计的语言。它和通用编程语言（比如C++、Java、Python）不一样，通用语言啥都能干，但啥都不精。DSL呢，就好像一把手术刀，专门用来做手术，你不能指望它能盖房子。 比如说，你想设计一个配置文件的语言，让用户可以方便地配置游戏参数，或者设计一个规则引擎，让用户可以定义各种业务规则。这些场景下，DSL就能派上大用场。 为什么要用C++和TMP？ C++本身已经很强大了，为啥还要搞DSL？原因很简单： 简洁性： DSL可以让你用更简洁、更自然的语法来表达特定领域的问题，提高代码的可读性和可维护性。 抽象性： DSL可以隐藏底层实现的复杂性，让用户专注于业务逻辑，而不是纠结于技术细节。 性能： 如果DSL的设计得当，可以通过TMP在编译期进行优化，从而获得更好的性能。 而T …

继续阅读“C++ DSEL (Domain Specific Embedded Language) with TMP：在 C++ 中设计 DSL”

发布于

C++ 编译期工厂模式：基于类型列表的编译期对象创建

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊一个C++里挺高级也挺酷的东西：编译期工厂模式，而且还是基于类型列表的。这东西听起来可能有点吓人，但其实只要你把它拆解开来，就会发现它并没有那么神秘，反而能让你在编译期玩出很多花样。 啥是工厂模式？为啥要编译期？ 首先，咱们先简单回顾一下工厂模式。简单来说，工厂模式就是把对象的创建过程给封装起来。你不用关心对象是怎么被new出来的，只要告诉工厂你想要啥，工厂就会帮你把东西搞定。这样一来，你的代码就变得更灵活、更易于维护。 传统的工厂模式通常是在运行时工作的，也就是程序跑起来的时候才决定创建哪个对象。但有时候，我们希望能在编译的时候就把这些事情确定下来。这样做的好处是： 性能更高： 编译期完成的事情，运行时就不用做了，可以省下不少时间。 类型安全： 编译期就能检查类型错误，避免运行时出现一些莫名其妙的问题。 更灵活： 可以根据编译时的条件，选择不同的对象创建方式。 类型列表：编译期工厂的基石 要实现编译期工厂，类型列表（Type List）是必不可少的工具。类型列表本质上就是一个包含了若干类型的列表，但这个列表是在编译期就确定的。C++11之后，我们可以用模板 …

继续阅读“C++ 编译期工厂模式：基于类型列表的编译期对象创建”

发布于

C++ `std::integer_sequence`：编译期整数序列的生成与应用

哈喽，各位好！今天我们来聊聊C++里一个挺有意思的家伙：std::integer_sequence。这玩意儿听起来高大上，但其实它就是个编译期整数序列。别怕，听我慢慢道来，保证你听完能用它玩出点花样。 啥是std::integer_sequence？ 简单来说，std::integer_sequence就是一个在编译期就确定下来的整数序列。注意，是编译期！这意味着它不是在程序运行的时候才生成的，而是在编译的时候就生成好了。这有什么用呢？别急，我们先看看它长什么样。 std::integer_sequence 本身是一个类模板，它有两个模板参数： typename T: 序列中整数的类型，比如 int, size_t 等。 size_t N: 序列包含的整数的个数。 它本身并没有构造函数，我们一般不直接创建 std::integer_sequence 的对象。而是通过它的两个助手类来生成：std::make_integer_sequence 和 std::index_sequence。 std::make_integer_sequence 和 std::index_sequence 这两 …

继续阅读“C++ `std::integer_sequence`：编译期整数序列的生成与应用”

发布于

C++ 可变参数模板的高级展开技巧：递归与折叠表达式 (C++17)

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++中可变参数模板的那些高级玩意儿，特别是递归展开和折叠表达式。这俩兄弟，一个古老而强大，一个新潮又简洁，都是玩转模板元编程的利器。准备好了吗？咱们这就开始！ 第一部分：可变参数模板基础回顾 首先，为了照顾一下可能对可变参数模板还不太熟悉的朋友，咱们先简单回顾一下基础知识。 可变参数模板，顾名思义，就是可以接受数量不定的参数的模板。它通过 … (省略号) 这个神奇的符号来实现。通常，我们会用两种方式来声明可变参数模板： 模板参数包 (Template Parameter Pack): 用于接受类型参数。 template <typename… Args> void my_function(Args… args) { // … } 在这里，Args 就是一个模板参数包，它可以包含零个或多个类型。 函数参数包 (Function Parameter Pack): 用于接受函数参数。 template <typename… Args> void my_function(Args… args) { // … } …

继续阅读“C++ 可变参数模板的高级展开技巧：递归与折叠表达式 (C++17)”

发布于

C++ `if constexpr` (C++17) 与 `static_assert`：编译期条件分支与断言的组合

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++17里两个非常酷炫的特性：if constexpr和static_assert。这两个家伙都是在编译期玩的，一个负责编译期的“如果…否则…”，一个负责编译期的“我觉得你不对劲，我要报错！”，把它们俩组合起来用，简直就像给你的代码装上了编译期的侦察兵和质检员，提前排除各种潜在的bug，让你的程序在出生前就尽可能健康。 一、if constexpr：编译期的条件分支 想象一下，你写了一个模板函数，需要根据模板参数的不同类型执行不同的操作。在C++17之前，你可能会用std::enable_if、std::conditional或者SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）那一套复杂的机制来实现。这些方法虽然强大，但代码往往显得冗长且难以理解。 if constexpr的出现，简直就是黑暗中的一道光！它让编译期的条件判断变得像写普通的if语句一样简单直观。 1. 基本语法 template <typename T> auto print_type_info() { if constexpr (std: …

继续阅读“C++ `if constexpr` (C++17) 与 `static_assert`：编译期条件分支与断言的组合”

发布于

C++ 编译期正则表达式匹配：在编译时验证字符串模式

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊 C++ 编译期正则表达式匹配这个听起来有点高大上，但其实贼有意思的话题。 一、 编译期正则表达式匹配是个啥？ 简单来说，编译期正则表达式匹配就是在你的代码编译的时候，就把字符串的模式给验了。这跟运行时的正则表达式匹配不一样，运行时是等到程序跑起来了才去匹配。 编译期匹配最大的好处就是：早发现问题，早解决问题。你想啊，如果你的正则表达式写错了，编译器直接给你报错，是不是比等到程序跑到线上才发现问题要好得多？ 二、 为什么要用编译期正则表达式匹配？ 性能提升： 编译期匹配把正则表达式的解析和编译工作提前到了编译阶段，运行时就省去了这部分开销。虽然匹配本身仍然可能在运行时进行，但预处理的成本已经消失。 安全性增强： 编译期匹配可以确保你的正则表达式是合法的，避免了运行时因正则表达式错误而导致的程序崩溃或者安全漏洞。 代码质量提高： 编译期匹配可以帮助你编写更健壮的代码，减少运行时错误。 静态检查： 允许编译器在编译时检查字符串是否符合特定的模式。这对于配置文件、数据验证和其他需要符合预定义格式的场景非常有用。 三、 C++ 中如何实现编译期正则表达式匹配？ C+ …

继续阅读“C++ 编译期正则表达式匹配：在编译时验证字符串模式”

发布于

C++ Boost.Hana 库深度：现代 C++ 元编程的瑞士军刀

哈喽，各位好！今天咱们来聊聊 C++ 元编程界的瑞士军刀 —— Boost.Hana。 Boost.Hana：现代 C++ 元编程的瑞士军刀 元编程，听起来就有点玄乎。简单来说，就是让程序在编译时做一些计算，生成代码，从而提高运行时的效率，或者实现一些编译时的检查。而 Boost.Hana，就是这样一个强大的库，它提供了一套工具，让我们能够更优雅、更安全地进行 C++ 元编程。 为什么要用 Boost.Hana？ 在没有 Boost.Hana 之前，C++ 元编程就像用石头斧头砍树，费劲不说，还容易砍到自己。模板元编程代码往往晦涩难懂，错误信息更是让人崩溃。 Boost.Hana 的出现，就像给咱们换了一把锋利的电锯，让元编程变得更加容易理解、更加安全可靠。它提供了以下优势： 更加易读的代码: Hana 使用了更加函数式、更加声明式的风格，让代码更容易理解和维护。 更强的类型安全: Hana 提供了丰富的类型检查，可以避免很多运行时错误，将错误提前到编译时。 更高的效率: Hana 的设计目标之一就是高效，它使用了各种优化技术，确保元编程代码的性能。 更强大的功能: Hana 提供了丰 …

继续阅读“C++ Boost.Hana 库深度：现代 C++ 元编程的瑞士军刀”

发布于

C++ 编译期反射：使用模板元编程生成类型信息与成员访问器

哈喽，各位好！今天咱们来聊点儿 C++ 里面“骚操作”的东西——编译期反射。别害怕，听起来玄乎，其实就是利用 C++ 的模板元编程能力，在编译的时候“扒”出类型的信息，还能生成访问成员变量的“小帮手”。 一、啥是反射？凭啥要编译期？ 首先，得搞清楚反射是个啥玩意儿。简单来说，反射就是程序在运行时检查自身结构的能力，比如知道自己有哪些类，类里有哪些成员变量、成员函数等等。很多语言都有运行时反射，比如 Java、C#。 但 C++ 嘛，比较“硬核”，默认没有运行时反射。原因嘛，一方面是为了性能，运行时反射会带来额外的开销；另一方面，C++ 的设计哲学是尽量把能放到编译期做的事情，就放到编译期做，这样运行时效率更高。 所以，咱们今天要聊的编译期反射，就是利用 C++ 的模板元编程，在编译的时候“模拟”反射的功能。 为啥要用编译期反射？ 序列化/反序列化： 自动生成代码，把对象转换成字符串，或者从字符串还原成对象。 ORM（对象关系映射）： 自动把数据库里的数据映射成 C++ 对象。 GUI 框架： 自动绑定 UI 控件和对象的属性。 自动化测试： 自动生成测试用例。 代码生成： 根据类型信息 …

继续阅读“C++ 编译期反射：使用模板元编程生成类型信息与成员访问器”