结构的编译时大小减去填充

Compile-time Size of Struct Minus Padding

提问人:bhillam 提问时间:6/2/2020 最后编辑:Barrybhillam 更新时间:6/2/2020 访问量:205

问:

我正在尝试使用 Boost MPL 和 Fusion 来计算不包括任何填充的结构的大小。这是我目前最好的尝试:

现场示例

template<class T>
constexpr std::size_t sizeof_members(void)
{
    using namespace std;
    namespace mpl = boost::mpl;
    namespace fusion = boost::fusion;

    //This works, but only for structs containing exactly 4 members...
    typedef typename mpl::apply<mpl::unpack_args<mpl::vector<mpl::_1, mpl::_2, mpl::_3, mpl::_4>::type >, T>::type member_types;

    typedef typename mpl::transform<member_types, mpl::sizeof_<mpl::_1> >::type member_sizes;
    typedef typename mpl::accumulate<member_sizes, mpl::int_<0>, mpl::plus<mpl::_1, mpl::_2> >::type sum;
    return sum();
}

BOOST_FUSION_DEFINE_STRUCT(
    (), Foo_t,
    (std::uint8_t,  a)
    (std::uint16_t, b)
    (std::uint32_t, c)
    (std::uint64_t, d)
);
static_assert(sizeof_members<struct Foo_t>() == 15);

int main()
{
    std::cout << "sizeof_members = " << sizeof_members<struct Foo_t>() << std::endl;
    std::cout << "sizeof = " << sizeof(struct Foo_t) << std::endl;

    return 0;
}

预期输出:

sizeof_members<struct Foo_t>() = 15
sizeof(struct Foo_t) = 16

我可以将类型的序列转换为包含每种类型大小的整数序列,并且可以计算该序列的总和,但是在将结构转换为类型序列的第一步时遇到了问题。Fusion 文档说BOOST_FUSION_DEFINE_STRUCT生成样板来定义和调整任意结构作为随机访问序列的模型,我相信它应该与 mpl::transform 兼容,但是我似乎缺少一些胶水代码来完成这项工作。我目前使用 mpl::unpack_args 的方法有效,但仅适用于具有四个字段的结构。

如何将其扩展到具有更多或更少字段的任意结构?

C++ C++17 boost-mpl 编译时常 量 boost-fusion

评论

0赞 KamilCuk 6/2/2020
How can I extend this to arbitrary structs?什么是“任意结构”?你的意思是,对于未使用 ?你不能 - C++ 没有反射。BOOST_FUSION
0赞 lorro 6/2/2020
实际上,您至少可以对 C++14 和 C++17 中的 AggregateTypes 执行此操作。这个想法是,您可以计算可以传递给默认聚合初始化 (SFINAE) 的最大参数数。然后,您可以委托给结构分解,并且您拥有了类型。
1赞 bhillam 6/2/2020
@KamilCuk任何与 Boost Fusion 适配但字段更多或更少的结构。我目前的实现仅适用于给定的四个字段的特定示例。

答:

4赞 Barry 6/2/2020 #1

既然你标记了这个 C++17,答案是:不要使用 Boost.MPL。甚至给定 C++11,您想要的元编程库是 Boost.Mp11 - 它在各个方面都要好得多。

您要使用的更新、更易于使用、编译时效率更高的版本是 Boost.Hana

struct Foo_t {
    BOOST_HANA_DEFINE_STRUCT(Foo_t,
        (std::uint8_t, a),
        (std::uint16_t, b),
        (std::uint32_t, c),
        (std::uint64_t, d)
    );
};

而你想要使用Boost.Hana的原因是(对于任意数量的成员)可以写成:sizeof_members

template <typename T>
constexpr auto sizeof_members() -> size_t
{
    return hana::fold(hana::accessors<T>(), size_t{},
        [](size_t s, auto mem){
            return s + sizeof(hana::second(mem)(std::declval<T>()));
        });
}

static_assert(sizeof_members<Foo_t>() == 15);

这读起来与您实际想要执行的操作完全相同:您希望从0开始折叠所有成员,并使用累积函数添加下一个成员的大小(为您提供一个对序列,其中 是访问器的名称,而 是接受对象并返回该成员的函数)。accessors<T>()firstsecond

演示

评论

0赞 bhillam 6/4/2020
这正是我想要的,而且比我所走的道路要直接得多。
0赞 Reza 8/18/2020
当我的结构体成员也是结构体时该怎么办,我该如何调用sizeof_members递归?