Метапрограммирование на C++

Мы рассмотрим несколько техник использования шаблонов C++.

Статический assert

В следующем примере приведен код, который компилируется только на 64-разрядной платформе:

char[sizeof(int*)] == 8 ? 1 : -1]
<source>

Если код компилируется не на 64-разрядной платформе, то
sizeof(int*) != 8, что приведет к объявлению массива a отрицательного
размера, а это запрещено стандартом.

Эта идея используется в макросе BOOST_STATIC_ASSERT, предоставляемом
модулем Static Assert библиотеки Boost.

== Tag passing ==

Предположим, нам нужно написать функцию, которая циклически 
переставляет элементы массива:

<source lang="cpp">
template<typename It>
void rotate(It p, It, m, It q);

где p, q --- итераторы, указывающие на начало и конец массива, а элемент, на который указывает m, после завершения работы функции будет располагаться на месте элемента, на который указывает p.

Допустим, у нас есть разные реализации этой функции для разных типов итераторов:

template<typename It>
void rotate_bidirectional(It p, It, m, It q);

...

template<typename It>
void rotate_random_access(It p, It, m, It q);

Мы можем добавить к сигнатуре этих функций формальный параметр и перенести информацию о типе итератора, с которым работает эта функция из ее имени в этот параметр:

template<typename It>
void rotate(It p, It, m, It q, bidirectional_tag);

...

template<typename It>
void rotate(It p, It, m, It q, random_access_tag);

Тогда исходную функцию можно реализовать так:

template<typename It>
void rotate(It p, It, m, It q) {
  rotate(p, m, q, iterator_traits<It>::iterator_category());
}

Замена числовых идентификаторов на типы

С помощью следующего трюка можно переписать функции, поведение которой зависит от числового идентификатора, на так, чтобы ее поведение зависело от формального параметра (как в предыдущем разделе):

void foo(int);

Мы можем определить шаблонную структуру:

template<int i>
struct int2type {
  static const int value = i;
}

Теперь функцию foo можно переписать так:

template<int i>
void foo(int2type<i>);