Articles on ykiko's blog
·
C++ 禁忌黑魔法：STMP （下）
内容提要
本文讨论了基于STMP的高级应用，重点介绍了C++中类型与值的双向映射。通过模板元编程，作者实现了类型的注册、查找和排序，构建了一个真正的any类型，简化了类型擦除的过程。尽管这种方法在实际项目中不推荐使用，但为有状态代码的实现提供了新思路。
关键要点
-
本文讨论了基于STMP的高级应用，重点介绍了C++中类型与值的双向映射。
-
通过模板元编程，作者实现了类型的注册、查找和排序，构建了一个真正的any类型。
-
类型和值之间的映射可以简化类型擦除的过程，尽管在实际项目中不推荐使用。
-
使用std::sort对type_list进行排序，展示了如何将类型映射到值并进行排序。
-
STMP的实现为有状态代码的实现提供了新思路，但可能导致编译时间增加和ODR违背的问题。
延伸解读
STMP的应用场景
STMP（状态模板元编程）为C++中的类型与值的双向映射提供了新思路，尤其适用于需要动态类型处理的场景。尽管在实际项目中不推荐使用，但它为复杂类型管理提供了灵活性，尤其在需要类型擦除的情况下，STMP可以简化类型的注册和查找过程。
编译时间与ODR问题
使用STMP可能导致编译时间显著增加，尤其是在大型项目中，频繁的模板实例化会造成性能瓶颈。此外，ODR（One Definition Rule）违背的问题也需引起重视，这可能导致不易察觉的错误。因此，在选择使用STMP时，开发者需权衡其带来的灵活性与潜在的性能风险。
未来的C++反射机制
值得注意的是，C++26中将内置反射机制，允许更简洁的类型和值映射。这意味着开发者将不再需要依赖STMP的复杂实现，未来的C++将提供更直接的方式来处理类型信息，简化代码的可读性和维护性。
延伸问答
STMP在C++中的应用有哪些？
STMP在C++中主要用于实现类型与值的双向映射，类型注册、查找和排序，以及构建真正的any类型。
如何通过STMP实现类型的注册和查找？
通过模板元编程，使用setter和reader结构体，可以在实例化时注册类型，并通过特化实现查找。
STMP的双向映射如何简化类型擦除？
STMP通过将类型映射到值，计算后再映射回类型，简化了类型擦除的过程，使得类型计算更为简单。
使用STMP时可能遇到哪些问题？
使用STMP可能导致编译时间增加和ODR违背的问题，因此在实际项目中不推荐使用。
如何使用std::sort对type_list进行排序？
可以通过将类型映射到std::array中，然后使用std::ranges::sort对该数组进行排序，最后再映射回type_list。
STMP如何实现一个真正的any类型？
STMP通过记录所有实例化的类型，结合模板元编程，允许在运行时直接调用any内部类型的成员函数，而无需手动cast。
