`integer_sequence`

integer_sequence (정수 시퀀스)

std::integer_sequence는 컴파일 타임에 정수 시퀀스를 표현하는 클래스 템플릿이에요. 함수 템플릿의 인자로 사용하면 Ints 매개변수 팩을 추론해서 팩 확장에 활용할 수 있어요. 이 페이지에서는 템플릿 매개변수, 멤버 타입, 헬퍼 템플릿, 예제 코드까지 자세히 살펴볼게요.

출처: cppreference

본문

템플릿 매개변수

멤버 타입

멤버 함수

std::integer_sequence::size

static constexpr std::size_t size() noexcept;

Ints의 요소 개수를 반환해요. sizeof...(Ints)와 동일해요.

반환값

Ints의 요소 개수예요.

헬퍼 템플릿

T가 std::size_t인 일반적인 경우를 위해 헬퍼 별칭 템플릿 std::index_sequence가 정의되어 있어요.

template<std::size_t... Ints>
using index_sequence = std::integer_sequence<std::size_t, Ints...>;

std::make_integer_sequence와 std::make_index_sequence는 각각 Ints가 0, 1, 2, ..., N-1인 std::integer_sequence와 std::index_sequence 타입을 쉽게 만들기 위한 헬퍼 별칭 템플릿이에요.

template<class T, T N>
using make_integer_sequence = std::integer_sequence<T, /* 0, 1, 2, ..., N-1 */>;

template<std::size_t N>
using make_index_sequence = std::make_integer_sequence<std::size_t, N>;

N이 음수면 프로그램은 ill-formed예요. N이 0이면 해당 타입은 integer_sequence<T>가 돼요.

또한 std::index_sequence_for는 임의의 타입 매개변수 팩을 같은 길이의 인덱스 시퀀스로 변환하는 헬퍼 별칭 템플릿이에요.

template<class... T>
using index_sequence_for = std::make_index_sequence<sizeof...(T)>;

Notes

가능한 구현

namespace detail {
    template<class T, T I, T N, T... integers>
    struct make_integer_sequence_helper {
        using type = typename make_integer_sequence_helper<T, I + 1, N, integers..., I>::type;
    };

    template<class T, T N, T... integers>
    struct make_integer_sequence_helper<T, N, N, integers...> {
        using type = std::integer_sequence<T, integers...>;
    };
}

template<class T, T N>
using make_integer_sequence = typename detail::make_integer_sequence_helper<T, 0, N>::type;

예제

std::apply의 가능한 구현도 함께 보면 좋아요.

#include <array>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>

namespace details {
template <typename Array, std::size_t... I>
constexpr auto array_to_tuple_impl(const Array& a, std::index_sequence<I...>)
{
    return std::make_tuple(a[I]...);
}

template <class Ch, class Tr, class Tuple, std::size_t... Is>
void print_tuple_impl(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os,
                      const Tuple& t,
                      std::index_sequence<Is...>)
{
    ((os << (Is ? ", " : "") << std::get<Is>(t)), ...);
}
}

template <typename T, T... ints>
void print_sequence(int id, std::integer_sequence<T, ints...> int_seq)
{
    std::cout << id << ") The sequence of size " << int_seq.size() << ": ";
    ((std::cout << ints << ' '), ...);
    std::cout << '\n';
}

template <typename T, std::size_t N, typename Indx = std::make_index_sequence<N>>
constexpr auto array_to_tuple(const std::array<T, N>& a)
{
    return details::array_to_tuple_impl(a, Indx{});
}

template <class Ch, class Tr, class... Args>
auto& operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, const std::tuple<Args...>& t)
{
    os << '(';
    details::print_tuple_impl(os, t, std::index_sequence_for<Args...>{});
    return os << ')';
}

int main()
{
    print_sequence(1, std::integer_sequence<unsigned, 9, 2, 5, 1, 9, 1, 6>{});
    print_sequence(2, std::make_integer_sequence<int, 12>{});
    print_sequence(3, std::make_index_sequence<10>{});
    print_sequence(4, std::index_sequence_for<std::ios, float, signed>{});

    constexpr std::array<int, 4> array{1, 2, 3, 4};

    auto tuple1 = array_to_tuple(array);
    static_assert(std::is_same_v<decltype(tuple1),
                                 std::tuple<int, int, int, int>>, "");
    std::cout << "5) tuple1: " << tuple1 << '\n';
    
    constexpr auto tuple2 = array_to_tuple<int, 4,
        std::integer_sequence<std::size_t, 1, 0, 3, 2>>(array);
    std::cout << "6) tuple2: " << tuple2 << '\n';
}

출력:

1) The sequence of size 7: 9 2 5 1 9 1 6 
2) The sequence of size 12: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 
3) The sequence of size 10: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
4) The sequence of size 3: 0 1 2 
5) tuple1: (1, 2, 3, 4)
6) tuple2: (2, 1, 4, 3)

같이 보기

더 알아보기 (Learn more)

cppreference