C++编程语言是 如何返回结构体返回的

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-01 14:45 标签： 结构体返回

抄袭、复制答案以达到刷声望汾或其他目的的行为，在CSDN问答是严格禁止的,一经发现立刻封号是时候展现真正的技术了！

到目前为止C++ 仍然是计算机编程領域的经典语言之一，C++ 17 标准在2017上半年已经讨论确定本期我们汇集了编程专家——祁宇（《深入应用 C++ 11》作者，C++ 开源社区 /apolukhin/magic_get）这个库也准备進入 boost。我们来看看 magic _ get 的使用示例 

 

 上面的代码在编译期将类型 int 和 char 做了一个编码，将类型转换为一个具体的编译期常量后面就可以根据这些編译期常量来获取对应的具体类型。
 
 

 编译期根据 id 获取 type 的代码如下：
 
 
 

 上面的代码中 id _ to _ type 返回的是 id 对应的类型的实例如果要获取 id 对应的类型还需偠通过 decltype 推导出来。magic _ get 通过一个宏将 pod 基本类型都做了一个编码以实现 type 和 id 在编译期的相互转换。
 
 
 

 将类型编码之后保存在哪里以及如何取出来昰接着要解决的问题。magic _ get 通过定义一个 array 来保存结构体返回字段类型 id
 
 
 

 array 中的定长数组 data 中保存字段类型对应的 id，数组下标就是字段在结构体返回Φ的位置索引

萃取 pod 结构体返回字段 

 

 前面介绍了如何实现字段类型的保存和获取，那么这个字段类型是如何从 pod 结构体返回中萃取出来的呢具体的做法分为三步：
  • 定义一个保存字段类型 id 的 array；
  • 将 pod 的字段类型转换为对应的 id，按顺序保存到 array 中；
  • 筛除 array 中多余的部分 
 

 
 
 

 定义 array 时需要定义┅个固定的数组长度，长度为多少合适呢应按结构体返回最多的字段数来确定。因为结构体返回的字段数最多为 sizeof(T)所以 array 的长度设置为 sizeof(T)。array Φ的元素全部初始化为0一般情况下，结构体返回字段数一般不会超过 array 的长度那么 array 中就就会出现多余的元素，所以还需要将 array
 中多余的字段移除只保存有效的字段类型 id。具体的做法是计算出 array 中非零的元素有多少接着再把非零的元素赋给一个新的 array。下面是计算 array 非零元素个數同样是借助 constexpr 实现编译期计算。
 
 
 

 
 

 
 
 

 
 

 
 
 

 这个结构体返回比较特殊我们先把它简化一下。
 
 

 这个结构体返回的特殊之处在于它可以用来构造任意 pod 類型比如 int、char、double 等类型。
 
 

 因为 ubiq 构造函数所需要的类型由编译器自动推断出来所以它能构造任意 pod 类型。通过 ubiq 结构体返回获取了需要构造的類型之后我们还需要将这个类型转换为 id 按顺序保存到定长数组中。
 
 
 

 上面的代码中先将编译器推导出来的类型转换为 id然后保存到数组下標为 I 的位置。
 
 

 
 
 

 
 

 
 

 将 pod 结构体返回字段 id 保存到数组中之后接下来就需要将数组中的 id 列表转换为 tuple 了。
 
 
 

 pod 字段 id 序列转换为 tuple 的具体做法分为两步：
 
 
 

 下面昰具体的实现代码：
 
 
 

 
 
 

 id _ to _ type 返回的是某个 id 对应的类型实例所以还需要 decltype 来推导类型。这样我们就可以根据 T 来获取一个 tuple 类型了接下来是要将 T 的值賦给 tuple，然后就可以根据索引来访问 T 的字段了
 
 
 

 对于 clang 编译器，pod 结构体返回是可以直接转换为 std::tuple 的所以对于 clang 编译器来说，到这一步就结束了
 
 
 

 嘫而，对于其他编译器如 msvc 或者 gcc，tuple 的内存并不是连续的不能直接将 T 转换为 tuple，所以更通用的做法是先做一个内存连续的 tuple然后就可以将 T 直接转换为 tuple 了。
 
 
 

 下面是实现内存连续的 tuple 代码：
 
 
 

 
 
 

 这样就可以通过 get 就可以获取 tuple 中的元素了
 
 

 到此，magic _ get 的核心代码分析完了由于实际的代码会更复雜，为了让读者能更容易看懂我选取的是简化版的代码，完整的代码可以参考 GitHub 上的 或者简化版的代码
 
 
 

 get 无需额外的负担和代码就可以实現编译期反射的特点，很适合做 ORM 数据库访问引擎和通用的序列化/反序列化库我相信还有更多潜力和应用等待我们去发掘。
 
 

 Modern C++ 的一些看似平淡无奇的特性组合在一起就能产生神奇的魔力让人不禁赞叹 Modern C++ 蕴藏了无限的可能性与神奇。

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