在 C++20 中将嵌套类型传递给父类而不重复自己DRY

问题描述

如下例所示，我需要我的 Component 结构才能访问子结构中定义的所有“字段”结构。但我有一些限制：

• 字段必须声明为继承结构的嵌套类型。
• 我无法使用 BOOST 之类的任何库来解决该问题
• 理论上可以有无数个字段
• 每个字段都需要声明为一个独立的结构，以便以后可以引用并避免与另一个布尔字段混淆，例如

Component 和 Field 结构的模板参数可以随意修改，只要 Field 具有其 TType 参数。重要提示，我使用的是 C++20。

// * CRTP stands for CurIoUsly recurring template pattern
template <typename TCrtp>
struct Component
{
    template <typename TType>
    struct Field
    {
        using Type      = TType;
        using Component = TCrtp;
    };

    using ComponentType = TCrtp;

    // Because TCrtp is the inheriting class,the 'TCrtp::Fields' aka 'TestComponent::Fields' type
    // can be accessed from here to do anything I need to
};

struct TestComponent : Component<TestComponent>
{
    struct Field1: Field<bool>  {};
    struct Field2: Field<float> {};

    // Problem: Can we find a way to fill this tuple automatically
    // either from this class or the parent one without using header tool
    // or even macros if this is possible

    // The goal here is to avoid the programer that is creating this class to repeat itself
    // by having to fill manually this tuple and thus potentially forgetting a field,that would cause him
    // some troubles (bugs) later on...
    using Fields = std::tuple<Field1,Field2>;
};

---

不幸的是，C++ 不允许在模板参数中进行类型声明。
我也已经尝试使用和修改这个 answer 来生成我的代码，但这里的问题是宏需要考虑 2 个参数而不是一个（一个用于字段名称，并且一个用于类型），这使得它非常棘手，因为需要相当多的逻辑才能实现我所需要的。

解决方法

使用 MACRO，达到硬编码限制，您可以执行以下操作：

#define COUNT_N(_1,_2,_3,_4,_5,_6,_7,_8,_9,_10,N,...)    N
#define COUNT(...)   COUNT_N(__VA_ARGS__,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1)

#define CONCAT(A,B) A ## B

#define FIELDS_VAR(N) CONCAT(FIELDS_,N)
#define USING_VAR(N) CONCAT(USING_,N)

#define TAKE_FIRST(_1,...) _1

#define FIELD(name,type) struct name : Field<type>{};

#define FIELDS_1(_1) FIELD _1
#define FIELDS_2(_1,_2) FIELD _1 FIELD _2
#define FIELDS_3(_1,_3) FIELD _1 FIELD _2 FIELD _3

#define USING_1(_1) using Fields = std::tuple<TAKE_FIRST _1>
#define USING_2(_1,_2) using Fields = std::tuple<TAKE_FIRST _1,TAKE_FIRST _2>
#define USING_3(_1,_3) using Fields = std::tuple<TAKE_FIRST _1,TAKE_FIRST _2,TAKE_FIRST _3>

#define FIELDS(...) FIELDS_VAR(COUNT(__VA_ARGS__)) (__VA_ARGS__) \
                    USING_VAR(COUNT(__VA_ARGS__)) (__VA_ARGS__) 

struct TestComponent : Component<TestComponent>
{
    FIELDS((Field1,bool),(Field2,float));
};

Demo