背景
时间线
cpp的计算分为4个象限，运行时计算，编译时计算，异构计算和类型计算。Hana的目的是合并第三象限和第四象限的计算。Hana是一个功能齐全的异构算法和容器库，，提供了一种将任何类型计算转化为其等效的异构计算的方法，这就允许异构计算的机制全部重用于类型计算。
一些入门用法
类型标签
// 类型和值的转化
auto quote_type = hana::type_c<Quote>; // 类型 → 值
using QuoteType = typename decltype(+hana::type_c<Quote>)::type; // 值 → 类型
// 比较
hana::type_c<Quote> == hana::type_c<Trade>; // false（编译期结果）
编译期容器
// tuple
auto types = hana::make_tuple(hana::type_c<Quote>, hana::type_c<Trade>);
// map
auto map = hana::make_map(
hana::make_pair(hana::type_c<Quote>, 100), // key 是类型，value 是运行时值
hana::make_pair(hana::type_c<Trade>, 200)
);
// pair
hana::make_pair("key", 42);
// set
hana::make_set(hana::type_c<Quote>, hana::type_c<Trade>);
// range
hana::make_range(hana::int_c<0>, hana::int_c<10>);
编译期常量
hana::int_c<42>; // 整数常量
hana::bool_c<true>; // 布尔常量
hana::size_c<10>; // size_t 常量
"hello"_s; // 字符串常量
使用方法
容器访问
// tuple 按 index 访问
auto t = hana::make_tuple(10, 20, 30);
hana::at(t, hana::int_c<0>); // 10
// map 按 key 访问
auto m = hana::make_map(
hana::make_pair(hana::type_c<Quote>, 100),
hana::make_pair(hana::type_c<Trade>, 200)
);
hana::at_key(m, hana::type_c<Quote>); // 100
// 等价于 m[hana::type_c<Quote>]
遍历
hana::for_each(hana::make_tuple(1, 2.0, "hi"), [](auto x) {
std::cout << x << std::endl;
});
变换
auto result = hana::transform(hana::make_tuple(1, 2, 3), [](auto x) {
return x * 2; // → tuple(2, 4, 6)
});
查找
auto opt = hana::find_if(tuple, [](auto x) {
return x > 2;
}); // 返回 hana::just(...) 或 hana::nothing
展开
hana::unpack(hana::make_tuple(1, 2, 3), [](auto... args) {
return (args + ...); // 1+2+3 → 6，参数个数在编译期确定
});
过滤
auto result = hana::filter(hana::make_tuple(1, 2.0, 3, 4.0), [](auto x) {
return hana::traits::is_integral(hana::type_c<decltype(x)>);
});
归约
auto sum = hana::fold(hana::make_tuple(1, 2, 3), 0, [](auto acc, auto x) {
return acc + x;
});
zip
auto t1 = hana::make_tuple(1, 2, 3);
auto t2 = hana::make_tuple("a", "b", "c");
hana::zip(t1, t2);
// → tuple(pair(1,"a"), pair(2,"b"), pair(3,"c"))
concat
hana::concat(hana::make_tuple(1, 2), hana::make_tuple(3, 4));
// → tuple(1, 2, 3, 4)
编译期控制流
if — 编译期分支
hana::if_(condition, then_value, else_value);
auto result = hana::if_(hana::true_c, 1, 2); // 1
auto result = hana::if_(hana::false_c, 1, 2); // 2
while — 编译期循环
hana::while_(predicate, state, body);
auto result = hana::while_(predicate, initial_state, [](auto state) {
return next_state;
});
Maybe 类型
// Maybe 类型
auto has_ts = hana::just("update_time"_s); // 有值
auto no_ts = hana::nothing; // 无值
hana::is_just(has_ts); // true_c
hana::is_just(no_ts); // false_c
hana::is_nothing(no_ts); // true_c
结构体反射
// 定义类型
struct Quote {
double bid_price;
double ask_price;
};
BOOST_HANA_ADAPT_STRUCT(Quote, bid_price, ask_price);
// 获取字段
hana::for_each(hana::accessors<Quote>(), [](auto field) {
auto name = hana::first(field); // "bid_price"
auto getter = hana::second(field); // 成员指针
});
还有一种写法：
// 定义类型
BOOST_HANA_DEFINE_STRUCT(Quote,
(double, bid_price),
(double, ask_price)
);
// 获取字段
hana::for_each(hana::accessors<Quote>(), [](auto field) {
auto name = hana::first(field); // "bid_price"
auto getter = hana::second(field); // 成员指针
});
参考
https://github.com/freezestudio/hana.zh/blob/master/hana-zh.md
