Compile time dispatching in C++20
今天讲消息分发的一种编译期实现法。 编程是一门非常依赖逻辑的学科,逻辑分为形式逻辑和非形式逻辑,编程就属于形式逻辑。形式逻辑指的是用数学的方式去抽象地分析命题,它有一套严谨的标准和公理系统,对错分明;而日常生活中使用的是非形式逻辑,它不存在标准和公理,也没有绝对的对与错。 根据哲学家大卫·休谟在《人性论》中对于观念之间连接的分类,我们能够把逻辑关系分成三大类:相似关系、因果关系、承接关系。相似关系表示两个组件结构相同,去掉其中一个组件,也只会使功能不够全面,并不会影响程序;因果关系表示两个组件之间依赖性极强,没有第一个组件,就没有第二个组件,第二个组件依赖于第一个组件;承接关系表示两个组件都是局部,只有组合起来,才能构成一个整体。 消息分发就属于因果关系,我们需要依赖 A,去执行 B,没有 A 就没有 B。同样属于因果关系的术语还有逻辑分派、模式匹配、定制点的表示方式等等,它们本质都是在描述一类东西,只是有时候侧重点不同。 条件关系也属于因果关系的范畴,是编程中逻辑最重的关系。试想没有 if else,你还能写出多少程序?世界是复杂的,问题也是复杂的,因果关系必不可少。 消息分发,或称为逻辑分派,就是一种简化条件关系表达方式的技术。它适用于存在大量因果的情境,此时若是使用原始的 if else,则无法适应动态发展的世界。 C++ 中,最典型、也非常有用的一种方式就是采用 map,因作为 key,果作为 value,因是标识符,果是回调函数。由于这种方式发生于运行期,所以也称为动态消息分发。 本文要讲的,是 C++20 才得以实现的另外一种方式,发生于编译期的静态消息分发技术。 称为消息分发,一般是在网络通信的情境下。正常情境下,程序是顺序执行的,所以完全可以使用 if else 来实现因果逻辑,因为组件与组件之间距离较近,属于同一模块;而网络情境下,一个组件可以瞬间跳跃到距离非常远的另一个组件,这两个组件甚至不在同一台设备上,一台设备可能在上海,另一台在北京,此时如何让这两个组件进行沟通?也就是说,A 组件里面的某个函数执行条件不满足,如何简单地跳到 B、C、D、E…… 这些组件的某个函数中去处理?这种远距离的程序因果逻辑,通过消息分发组件能够非常丝滑地表示。 消息分发的标识符一般采用字符串表示,到了 C++20 支持 string literal NTTP 才得以在编译期实现一套可用的相关组件。 因此首先,我们得实现一个 string literal 以在编译期使用。 template <std::size_t N> struct string_literal { // str is… Continue Reading Compile time dispatching in C++20