如何使用可变参数模板来创建一个通用的Lua函数包装器？

2012-8-17 13:15:4
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对于我的当前项目，我一直在编写许多C/C++到Lua的包装器。其中许多都是简单的setter和getter，因此我编写了一些模板，使其易于生成这些内容，如下所示：

//        Class       Return      Field
template <typename T, typename U, U T::*Member>
int luaU_get(lua_State* L)
{
    T* obj = luaW_check<T>(L, 1);
    luaU_push<U>(L, obj->*Member);
    return 1;
}

static luaL_reg Foo_Table[] =
{
    ...
    // 现在我可以只使用这个通用模板来避免编写简单的getter函数
    { "getbar", luaU_get<Foo, Bar, &Foo::bar> },
    ...
};

我想对任意函数编写简单的函数包装器也做类似的事情。例如，这样做会很好：

template <typename T, typename U, U (T::*Func)(), typename... Args>
int luaU_func(lua_State* L)
{
     // ...?
}

static luaL_reg Foo_Table[] =
{
    ...
    { "baz", luaU_func<Foo, int, &Foo::baz, int, float> },
    ...
};

思路是当编译时，该模板有效地被转换为以下内容：

int luaU_func(lua_State* L)
{
     luaU_push<int>(L, luaW_check<Foo>(L, 1)->baz(luaU_check<int>(L, 2), luaU_check<float>(L, 3)));
     return 1;
}

我尝试过使用 ... 展开符，但对我来说问题在于将整数索引值映射到适当的参数。我无法想到一种让它们正常工作的方法。这样的事情是否可能？

（这里已经有一些魔法正在运行；我编写了一些模板包装器，例如lua_push和lua_check。所有这些现有的包装器可在此处找到。）

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用户168225
用户168225

从 这个答案 中重复使用索引生成代码，并忽略对 Func 的函数调用（不知道该如何正确使用），这是它可能会是这样的：

template <typename T, typename U, U (T::*Func)(),
          typename... Args, size_t... Idx>
int luaU_func_impl(lua_State* L, Collection<Idx...>)
{
   luaU_push<int>(L, luaW_check<U>(L, 1), luaU_check<Args>(L, Idx+2)...);
   return 1;
}

template <typename T, typename U, U (T::*Func)(), typename... Args>
int luaU_func(lua_State* L)
{
   typename GenerateCollection<Args...>::type Indices;
   return luaU_func_impl<T, U, Func, Args...>(L, Indices);
}
2012-07-21 11:18:03
用户172531
用户172531

使用部分特化的类模板来利用模板参数推导的技巧，其中包含包装函数：

// Lua API dummies ...

struct lua_State {};

template<class T> void luaU_push(lua_State*,T);
template<class T> T* luaW_check(lua_State*,int);
template<class T> T luaU_check(lua_State*,int);

// metaprogramming for creating indices ...

template<int...Ints>
struct int_pack {};

template<int Begin, int Count, int...Tail>
struct make_int_range_type {
    typedef typename make_int_range_type<Begin,Count-1,Begin+Count-1,Tail...>::type;
};

template<int Begin, int...Tail>
struct make_int_range_type<Begin,0,Tail...> {
    typedef int_pack<Tail...> type;
};

template<int Begin, int Count>
inline typename make_int_range_type<Begin,Count>::type
make_int_range()
{ return typename make_int_range_type<Begin,Count>::type(); }

// the actual wrapper ...

template<class MemFunPtrType, MemFunPtrType PMF>
struct lua_mem_func_wrapper;

template<class Clazz, class ReturnType, class...Args, ReturnType(Clazz::*PMF)(Args...)>
struct lua_mem_func_wrapper<ReturnType(Clazz::*)(Args...),PMF> {
    static int doit(lua_State* L) {
        return doit_impl(L,make_int_range<2,sizeof...(Args)>());
    }
private:
    template<int...Indices>
    static int doit_impl(lua_State* L, int_pack<Indices...>) {
        luaU_push<ReturnType>(L,
            (luaW_check<Clazz>(L, 1)->*PMF)(
                luaU_check<Args>(L, Indices)...
            )
        );
        return 1;
    }
};

#define GET_MEM_FUN_WRAPPER(...) &lua_mem_func_wrapper<decltype(__VA_ARGS__),__VA_ARGS__>::doit

// testing ...

struct foo {
    int baz(int, float);
};

void test() {
    auto* ptr = GET_MEM_FUN_WRAPPER(&foo::baz);
}

该代码在使用选项 -c --std=c++0x 下可以在 G++ 4.6.1 中编译。为了确定它是否真正实现了您想要的，请进行测试 ...

2012-08-17 13:07:29

作者:

用户63791

用户63791
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