std::tuple和boost::tuple之间的转换

Question

给定一个boost::tuple和std::tuple，如何在它们之间进行转换？

换句话说，你会如何实现以下两个函数？

template <typename... T> boost::tuple<T...> asBoostTuple(  std::tuple<T...> stdTuple);
template <typename... T>   std::tuple<T...> asStdTuple  (boost::tuple<T...> boostTuple);

看起来很简单，但我找不到任何好的解决方案。

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我尝试了什么？

最终我使用模板编程解决了它。在我的具体设置中似乎可以工作，但感觉不太对（过于冗长），而且我甚至不确定它是否适用于所有情况（稍后我会谈到这一点）。

无论如何，这里是有趣的部分：

template<int offset, typename... T>
struct CopyStdTupleHelper
{
    static void copy(boost::tuple<T...> source, std::tuple<T...>& target) {
        std::get<offset>(target) = std::move(boost::get<offset>(source));
        CopyStdTupleHelper<offset - 1, T...>::copy(source, target);
    }

    static void copy(std::tuple<T...> source, boost::tuple<T...>& target) {
        boost::get<offset>(target) = std::move(std::get<offset>(source));
        CopyStdTupleHelper<offset - 1, T...>::copy(source, target);
    }
};

template<typename... T>
struct CopyStdTupleHelper<-1, T...>
{
    static void copy(boost::tuple<T...> source, std::tuple<T...>& target)
      { /* nothing to do (end of recursion) */ }

    static void copy(std::tuple<T...> source, boost::tuple<T...>& target)
      { /* nothing to do (end of recursion) */ }
};


std::tuple<T...> asStdTuple(boost::tuple<T...> boostTuple) {
    std::tuple<T...> result;
    CopyStdTupleHelper<sizeof...(T) - 1, T...>::copy(std::move(boostTuple), result);
    return result;
}

boost::tuple<T...> asBoostTuple(std::tuple<T...> stdTuple) {
    boost::tuple<T...> result;
    CopyStdTupleHelper<sizeof...(T) - 1, T...>::copy(std::move(stdTuple), result);
    return result;
}

我想知道是否有更优雅的方法。似乎使用boost::tuple转换现有API为std::tuple是非常常见的操作。

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我试图提供给您一个最小的测试示例，其中仅缺少asBoostTuple和asStdTuple的实现。然而，由于某种与boost::tuples::null_type的魔法有关，我并不完全理解，它无法编译。这也是我不确定我的现有解决方案是否可以普遍应用的原因。

以下是代码片段:

#include <tuple>
#include <boost/tuple/tuple.hpp>

template <typename... T>
boost::tuple<T...> asBoostTuple(std::tuple<T...> stdTuple) {
  boost::tuple<T...> result;
  // TODO: ...
  return result;
}

template <typename... T>
std::tuple<T...> asStdTuple(boost::tuple<T...> boostTuple) {
  std::tuple<T...> result;
  // TODO: ...
  return result;
}

int main() {
  boost::tuple<std::string, int, char> x = asBoostTuple(std::make_tuple("A", 1, 'x'));

  // ERROR: 
  std::tuple<std::string, int, char> y = asStdTuple<std::string, int, char>(x);

  return x == y;
}

错误信息如下：

example.cpp:20:38: error: no viable conversion from 'tuple<[3 *
      ...], boost::tuples::null_type, boost::tuples::null_type,
      boost::tuples::null_type, boost::tuples::null_type,
      boost::tuples::null_type, boost::tuples::null_type,
      boost::tuples::null_type>' to 'tuple<[3 * ...], (no
      argument), (no argument), (no argument), (no argument),
      (no argument), (no argument), (no argument)>'
  ...int, char> y = asStdTuple<std::string, int, char>(x);

我知道Boost的实现不是基于可变参数模板的，这可以解释null_type的存在，但我仍然不确定如何避免编译错误。

- Philipp Claßen

Answer 1

在进行这种操作时，通常的技巧是构造一个整数序列，然后使用包扩展(pack expansion)来初始化新的元组。

这种情况下的额外转折是null_type。对于它，最简单的方法可能是将元组类型视为不透明的，并使用boost::tuples::length和boost::tuples::element来操作它，这些函数已经正确处理了null_type。这样，您就不需要依赖于boost tuples的实现细节。

因此：

template <typename StdTuple, std::size_t... Is>
auto asBoostTuple(StdTuple&& stdTuple, std::index_sequence<Is...>) {
    return boost::tuple<std::tuple_element_t<Is, std::decay_t<StdTuple>>...>
                        (std::get<Is>(std::forward<StdTuple>(stdTuple))...);
}

template <typename BoostTuple, std::size_t... Is>
auto asStdTuple(BoostTuple&& boostTuple, std::index_sequence<Is...>) {
    return std::tuple<typename boost::tuples::element<Is, std::decay_t<BoostTuple>>::type...>
                     (boost::get<Is>(std::forward<BoostTuple>(boostTuple))...);
}

template <typename StdTuple>
auto asBoostTuple(StdTuple&& stdTuple) {
  return asBoostTuple(std::forward<StdTuple>(stdTuple),
             std::make_index_sequence<std::tuple_size<std::decay_t<StdTuple>>::value>());
}

template <typename BoostTuple>
auto asStdTuple(BoostTuple&& boostTuple) {
  return asStdTuple(std::forward<BoostTuple>(boostTuple),
             std::make_index_sequence<boost::tuples::length<std::decay_t<BoostTuple>>::value>());
}

演示。

请注意，这两种情况的代码基本结构完全相同：我们使用boost::tuples::length或std::tuple_size获取元组的大小，使用std::make_index_sequence构造整数序列，然后使用整数序列使用boost::tuples::element和std::tuple_element获取类型，并使用boost::get/std::get获取值。

- T.C.