使用预处理器生成具有多个参数的显式实例化

在我的项目中，我希望对模板化函数进行大量显式实例化，以减少构建时间。现在我有很多函数，它们可以有不同的模板。出于这个原因（如果我想要更多）我不想手动输入它们，而是让预处理器生成它们。

我想要生成的示例：

template bool match_any<x>();
template bool match_any<y<x>>();
template bool match_expr<x,y,z>();

whereas x是 1 和定义之间的整数max_dim, y可以是三个值之一：real, bool, index and z是 0 或 1。

我现在想生成这三个函数与参数的任何可能的组合（例如 template bool match_any<0>(); template bool match_any<1>(); template bool match_any<2>(); ...），但不仅限于这些，因为我有大约 100 个具有类似结构的函数。

Through 使用宏定义前向声明 https://stackoverflow.com/questions/74043745/using-macros-to-define-forward-declarations我已经弄清楚如何做重复模式：

#define REP_INT_1(f) f(1)
#define REP_INT_2(f) REP_INT_1(f) f(2)
#define REP_INT_3(f) REP_INT_2(f) f(3)
#define REP_INT_4(f) REP_INT_3(f) f(4)

#define REP_INT(n,gen) REP_INT_(n,gen)
#define REP_INT_(n,gen) REP_INT_##n(gen)

然后我可以使用它

#define GEN(x) template bool match_any<x>();
REP_INT(3, GEN)
#undef GEN

当然，重复这种模式很简单，例如对于字符串。

但我现在的问题是，由于模式的本质（当我通过GEN作为一个“函数”）我不能为 GEN 提供两个参数。当然，我可以改变重复模式，这样它也适用于两个参数，但随后我必须为任意数量的参数以及它们的每个顺序创建一个像这样的新模式，这最终会达到目的，因为我将为每个函数设置一个大块 - 然后我可以手动编写它。

有谁知道如何通过不同的方式“循环”可能的参数或如何扩展我现有的方法以使其适用于多个参数来实现此目的？

您可以像这样添加到宏中以获得某种可维护的列表：

#define GEN_X(f) REP_INT(3, f)
#define GEN_Y(f, x) f(x, real) f(x, bool) f(x, index)
#define GEN_Z(f, x, y) f(x, y, 0) f(x, y, 1)

// GEN_F3 = generate functions with at least 3 arguments
#define GEN_F3(x, y, z) template bool match_any<x, y, z>();
#define GEN_F2(x, y) template bool match_any<y<x>>(); GEN_Z(GEN_F3, x, y)
#define GEN_F1(x) template bool match_any<x>(); GEN_Y(GEN_F2, x)
GEN_X(GEN_F1)

demo http://coliru.stacked-crooked.com/a/785dfa5889d1e931

我们将变量生成器分开，然后将它们链接在一起以获得所有排列：您的宏生成x的，通过管道输送到GEN_F1，它处理单参数情况并通过管道传输这些x值对y- 发电机等。

请注意，尽管我们已经使源代码可线性维护，但我们无法避免可执行文件大小的指数级增长。

为了解决您的扩展问题，如果您希望能够处理两个参数的数字的任何排列，例如 x={1,2,3}, y={1,2,3,4}，直观上您可能想要像这样调整：

#define GEN_X(f) REP_INT(3, f)
#define GEN_Y(f, x) REP_INT(4, f)

这几乎可行，但宏扩展阻止在一次递归扩展中再次使用相同的 REP_INT_* 宏（至少以我所做的方式）。

一种解决方法是有两个REP_INT列表（其中至少一个需要处理可变输入，将数字附加到末尾）。宏可以相同，只是名称需要不同才能继续扩展。

然后我们可以像这样解决扩展问题：

#define GEN_X(f) REP1_INT_3(f)
#define GEN_Y(f, x) REP2_INT_4(f, x)

#define GEN_F2(x, y) template bool match_any<x, y>();
#define GEN_F1(x) GEN_Y(GEN_F2, x)
GEN_X(GEN_F1)

demo http://coliru.stacked-crooked.com/a/3ad685e44d95b927