如何过滤 std::integer_sequence

如果理论上我有一个整数序列，例如

std::integer_sequence<int, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9>

我如何用一些编译时谓词过滤它以获得可能更小的std::integer_sequence<int, ...>?

为了便于讨论，假设我只想要偶数值， 这导致了“如何使以下 static_assert （或类似的东西）通过？”的问题。

static_assert(std::is_same_v<std::integer_sequence<int, 0, 2, 4, 6, 8>,
              decltype(FilterEvens(std::integer_sequence<int, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9>{}))>, 
              "Integer sequences should be equal");

^{This question was inspired by thinking about how we might accomplish removing duplicates between two bitsets (this question), assuming we could represent the bitsets as integer_sequences containing only 0 and 1. Bonus points if you can solve that one in this manner, too}

过滤序列相当于将一个值序列转换为最多一个值的序列序列，然后将它们连接起来。也就是说，过滤出偶数值<0,1,2,3>与将其转换为序列相同<<0>,<>,<2>,<>>并连接以产生<0,2>.

对于 C++17，这需要的代码非常少。我们将从我们自己的值和序列类型开始（您可以轻松地将std::integer_sequence to a value_sequence):

template <auto >
struct value { };

template <auto... Vals>
struct value_sequence { };

我们使用自己的原因是我们可以向其中添加运算符。喜欢+:

template <auto... As, auto... Bs>
constexpr value_sequence<As..., Bs...> operator+(value_sequence<As...>,
                                                 value_sequence<Bs...> )
{
    return {};
}

我们将使用它进行串联。接下来，我们添加一个函数将单个值转换为包含零个或一个元素的序列：

template <auto Val, class F>
constexpr auto filter_single(value<Val>, F predicate) {
    if constexpr (predicate(Val)) {
        return value_sequence<Val>{};
    }
    else {
        return value_sequence<>{};
    }
}

最后，我们只需要我们的顶级filter把它们放在一起：

template <auto... Vals, class F>
constexpr auto filter(value_sequence<Vals...>, F predicate) {
    return (filter_single(value<Vals>{}, predicate) + ...);
}

原始示例的用法：

constexpr auto evens = filter(
    value_sequence<0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9>{},
    [](int i) constexpr { return i%2 == 0; });

C++17 多酷啊！