c++隐藏魔法： 那些鲜为人知的奇淫技巧
c++隐藏魔法： 那些鲜为人知的奇淫技巧
1.通过 std::enable_if 实现条件模板实例化
std::enable_if 可以帮助你根据类型特征启用或禁用特定的模板函数。它是C++中一种非常强大的SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）技巧，能够根据传入的类型条件选择函数重载。
示例：
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_integral<T>::value>::type print(T value) {
std::cout << "Integral: " << value << std::endl;
}
template <typename T>
typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value>::type print(T value) {
std::cout << "Floating point: " << value << std::endl;
}
int main() {
print(42); // 输出 Integral: 42
print(3.14); // 输出 Floating point: 3.14
}
通过 2.std::move_iterator 优化容器间的转移操作
std::move_iterator 可以在遍历容器时避免不必要的拷贝，通过移动元素来提高效率。这在大量数据移动（而非拷贝）时非常有用。
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iterator>
#include <string>
int main() {
std::vector<std::string> src = {"1", "2", "3", "4"};
std::vector<std::string> dest;
dest.reserve(src.size());
std::move_iterator<std::vector<std::string>::iterator> begin(src.begin());
std::move_iterator<std::vector<std::string>::iterator> end(src.end());
std::copy(begin, end, std::back_inserter(dest));
for (auto& x : src) {
std::cout << x << " "; //
}
for (auto& x : dest) {
std::cout << x << " "; // 输出 1 2 3 4
}
}
使用 3.std::source_location 提供丰富的调试信息
C++20引入了 std::source_location，它允许在程序运行时获取代码的文件名、行号和函数名等信息。你可以用它来方便地调试，特别是在日志输出时提供详细的源代码信息。
#include <iostream>
#include <source_location>
void log(const std::string& message, const std::source_location location = std::source_location::current()) {
std::cout << "File: " << location.file_name()
<< ", Line: " << location.line()
<< ", Function: " << location.function_name() << "\n"
<< message << std::endl;
}
int main() {
log("An error occurred!");
}
通过 4.std::tuple 和 std::index_sequence 实现变参模板优化
std::tuple 和 std::index_sequence 允许你在模板中传递和操作多个参数。通过结合这些工具，可以实现变参模板的高效处理，特别是在需要逐一操作每个参数时。
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>
// 用来打印单个元组元素
template <typename Tuple, std::size_t... Indices>
void print_tuple(const Tuple& t, std::index_sequence<Indices...>) {
// 展开每个索引，调用 std::get<Indices>(t) 获取元组的元素
(..., (std::cout << std::get<Indices>(t) << " ")); // C++17 的折叠表达式
}
// 对外接口：隐藏了索引生成的逻辑
template <typename... Args>
void print(Args&&... args) {
// 创建元组，自动生成索引序列，并调用 print_tuple
print_tuple(std::make_tuple(std::forward<Args>(args)...),
std::index_sequence_for<Args...>{});
}
int main() {
print(1, 2.5, "Hello", 'C'); // 输出：1 2.5 Hello C
return 0;
}
5.在模板元编程中使用if constexpr进行编译时switch
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <typename T>
void printType(T value) {
if constexpr (std::is_integral_v<T>) {
std::cout << "Integer: " << value << '\n';
} else if constexpr (std::is_floating_point_v<T>) {
std::cout << "Float: " << value << '\n';
} else {
std::cout << "Other: " << value << '\n';
}
}
int main() {
printType(42); // Integer
printType(3.14); // Float
printType("C++!"); // Other
}
6.SFINAE：检测类是否有某成员函数
通过 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）机制，可以检测某个类是否有特定的成员函数。
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <typename T>
class HasToString {
private:
template <typename U>
static auto test(int) -> decltype(std::declval<U>().toString(), std::true_type{});
template <typename>
static std::false_type test(...);
public:
static constexpr bool value = decltype(test<T>(0))::value;
};
struct A {
void toString() {}
};
struct B {};
int main() {
std::cout << "A has toString: " << HasToString<A>::value << "\n"; // true
std::cout << "B has toString: " << HasToString<B>::value << "\n"; // false
return 0;
}
7.RAII：std::shared_ptr 自定义析构函数
可以利用 std::shared_ptr 的自定义析构函数，管理复杂资源，比如文件句柄、锁等。
#include <iostream>
#include <memory>
#include <cstdio>
struct FileDeleter {
void operator()(FILE* file) const {
if (file) {
std::cout << "Closing file\n";
fclose(file);
}
}
};
int main() {
std::shared_ptr<FILE> file(fopen("example.txt", "w"), FileDeleter{});
if (file) {
fputs("Hello, World!", file.get());
}
return 0;
}
8.编译期计算：constexpr 求解递归问题
使用 constexpr 编写可以在编译期执行的递归算法。
constexpr int factorial(int n) {
return (n <= 1) ? 1 : n * factorial(n - 1);
}
int main() {
constexpr int result = factorial(5);
std::cout << "Factorial of 5: " << result << "\n";
return 0;
}
9.隐藏模板参数中的数据
通过类型参数“隐藏”编译期数据。
#include <iostream>
template <int N>
struct HiddenData {
static constexpr int value = N;
};
template <typename T>
void reveal() {
std::cout << "Hidden value: " << T::value << "\n";
}
int main() {
reveal<HiddenData<42>>(); // 输出：Hidden value: 42
return 0;
}
10. 编译期字符串计算
通过模板元编程，在编译期计算字符串的长度或其他属性。
#include <iostream>
#include <array>
template <std::size_t N>
constexpr std::size_t constexpr_strlen(const char (&str)[N]) {
return N - 1; // 去掉 '\0'
}
int main() {
constexpr auto len = constexpr_strlen("Hello, World!");
static_assert(len == 13, "Length mismatch");
std::cout << "Length: " << len << "\n";
return 0;
}
