c++泛型编程之Typelists

Typelists是一个用来操作一大群型别的C++工具。就像lists对数值提供各种基本操作一样，typelists对型别也提供相同的操作。
比如有时候必须对某些型别重复撰写相同的代码，但是template又帮不上忙。假设需要实作一个Abstract Factory，像如下这样：

classAbstractFactory{public:virtualWindow*createWindow()=0;virtualButton*createButton()=0;virtualScrollBar*createScrollBar()=0;// ......};

如果想将以上AbstractFactory的概念特化，并纳入程序库中，你必须让使用者得以产生针对任意性别的工厂，但是template无法支持这一特性。此时Typelists可以帮助AbstractFactory泛化成功。

Typelists的定义

Typelists是一个编译期的类型链表，该功能在c++11/17中已经有std::tuple支持，std::tuple的底层实现就是TypeList。定义如下：

template<typenameT,typenameU>structTypeList{typedefT Head;typedefU Tail;}

说明：
T：当前节点存储的类型
U：当前节点的后继节点。该节点有两种情况，一种情况是TypeList<…>类型（链表的下一个节点），另一个情况是标记一种类型，即代表链表的尾部。
typedef T Head; 代表当前节点存储大的类型；
typedef U Tail; 代表下一节点，即列表的剩余部分。
比如定义一个嵌套实例化的链表：typedef TypeList<int, TypeList<double, TypeList<std::string, void>>> MyTyppes;中，Head代表int，Tail代表TypeList<double, TypeList<std::string, void>>

按索引访问

按索引访问定义如下：

template<typenameTList,unsignedintindex>structTypeAt;template<classHead,classTail>structTypeAt<TypeList<Head,Tail>,0>{typedefHead Result;};template<classHead,classTail,unsignedintindex>structTypeAt<TypeList<Head,Tail>,index>{typedeftypenameTypeAt<Tail,index-1>::Result Result;}

说明：
首先声明主模板，再通过模板的特化实现具体逻辑。
实现模版的全特化作为递归的终止条件，即当index=0时，获得的类型为Head存储的对应类型；
实现模板的偏特化作为递归的递归逻辑，进行模板的逻辑推倒，即跳过列表的头部元素，去剩余的类型中找第index-1个类型，依次类推，直到index变成0.
typename是一种语法要求，声明访问的是类型。访问嵌套模板时，必须用typename声明是类型
举个例子：比如需要访问上面定义的MyTypes中下表为2的类型，推倒过程如下：

1. TypeAt<MyTypes, 2>::Result
2. => TypeAt<TypeList<int, TypeList<double, TypeList<std::string, void>>>, 2>::Result
3. => TypeAt<TypeList<double, TypeList<std::string, void>>, 1>::Result
4. => TypeAt<TypeList<std::string, void>, 0>::Result;
5. => std::string