Meta

  meta里的东西很多，没法一一地去解释，所以我先选取一些使用得比较多的内容来加以分析。

namespace

  meta主要有三个部分的名空间meta,meta::detail,meta::lazy，其中暴露出去的主要是meta名空间，而实现则放在detail中，lazy名空间放的都是特殊的、适用于lazy情况下的功能实现。我将主要分析meta中的内容。lazy中的功能多半是meta中的功能的defer修饰后的版本。

meta部分

• nil_ : 空类型，主要用于后续的sfinae
• _t : 用于获取trait类型的::type
• _v : 用于获取std::integral_constant这样的编译期常量的值
• bool_ int_ ... : 用于创建对应类型std::integral_constant的模板
• inc dec plus minus ... : 处理std::integral_constant的编译期类型函数，实际是编译期计算的工具。其返回的也是std::integral_constant。
• template <META_TYPE_CONSTRAINT(invocable) Fn, typename... Args> invoke : 调用Fn::template invoke<Args...>，应该是为了调用编译期类型函数。
• template <typename T> struct id : 一种特殊的trait，其总是返回其参数T，其同时也是可调用的一个编译期类型函数(其内含::invoke)，调用的结果也是其参数T
• id_t : 其参数T的别称，用在非推导的环境下
• is_trait : 利用sfinae实现的，通过判断类型具不具有::type来判断其是不是trait，返回std::integral_constant
• is_callable : 利用sfinae实现的，通过判断类型具不具有::invoke来判断其是不是编译期类型函数，返回std::integral_constant
• make_integer_sequence和make_index_sequence的实现部分，是为了兼容c++14以下的c++版本。
  • detail::indices_strategy_ : 表示索引策略的枚举类型，有done,repeat,recurse三种取值
  • constexpr detail::indices_strategy_ detail::strategy_(std::size_t cur, std::size_t end) : 根据给定的参数，返回索引策略indices_stragtegy_，其划分大致为下：
    • done : cur >= end
    • repeat : cur*2 <= end
    • recurse : other
  • constexpr std::size_t detail::range_distance_(T begin, T end) : 在begin<=end的前提下，直接将end-begin转化为size_t
  • template <std::size_t End, typename State, indices_strategy_ Status_> struct detail::make_indices_ : 用于创建一个已有State，目标为End的index_sequence即([0,1,2,...,N-1]的序列，这里N=End)，而Status_则是用来判断如何构造这个序列，其值可用前文的strategy_来取得。repeat代表将当前State整个叠加到自身，而recurse则是加上距离目标序列缺失的部分内容。这样，整个构造过程的复杂度就是O(log(N))的。其结果放在其内::type中。
  • template <typename T, T, typename> struct detail::coerce_indices_ : 其原始意义不是很明确，但是其的一个偏特化实现template <typename T, T Offset, std::size_t... Values> struct coerce_indices_<T, Offset, index_sequence<Values...>> 实现了将index_sequence的所有值都加上一个Offset的功能。其结果也放在其内的::type中。
  • integer_sequence: 类型为T的编译期的整数序列
  • index_sequence: 类型为std::size_t的编译期序列，实际上是integer_sequence的特殊版本
  • template <typename, typename> struct detail::concat_indices_ : 其特化的版本表明，其主要功能是将两个index_sequence合并，实际上就是第二部分的index_sequence每个元素都加上前一个的size。
  • make_integer_sequence : 生成一个元素类型为T的[0,1,2,...,N-1]的integer_sequence。
  • make_index_sequence : 生成一个size_t的[0,1,2,...,N-1]的index_sequence
• defer : 给定一个模板C，返回id<C<Ts...>>类型
• defer_i : 给定一个接受若干相同类型模板参数的模板D，返回id<D<Is...>>
• defer_trait : 给定一个trait和其模板参数，使用defer、detail::defer_和detail::_t_t来延迟获取其结果::type
• defer_trait : 给定一个接受T类型模板参数的trait，使用defer、detail::defer_i_和detail::_t_t来延迟获取其结果::type
• compose : 将多个编译器类型函数复合成F1(F2(...(Fn(Ts...)))的形式
• quote : 将一个模板包装成一个带有::invoke的编译期类型函数
• quote_i : 将一个接受T类型模板参数的模板包装成一个带有::invoke的编译期类型函数
• quote_trait : 将一个trait模板类(带有::type)包装成一个带有::invoke的编译期类型函数
• quote_trait_i : 将一个接受T类型模板参数的trait模板类(带有::type)包装成一个带有::invoke的编译期类型函数
• bind_front : 绑定一个编译期类型函数的前半部分参数
• bind_back : 绑定一个编译期类型函数的后半部分参数
• apply : 给定一个带有::invoke的编译期类型函数Fn，和一个类型L，其会根据几种情况去利用L中的类型信息去调用Fn(invoke)
  • L=Ret(Args...) : lazy::invoke<Fn,Ret,Args...>
  • L=T<Ts...> : lazy::invoke<Fn,Ts...>
  • L=std::integer_sequence<T, Is...> : lazy::invoke<Fn,std::integral_constant<T, Is>...>
• curry : 给定一个带有::invoke的编译期类型函数Fn和一个返回值为列表类型(形如list<Args...>)的带有::invoke的编译期类型函数Q，返回一个以Q调用后返回的列表类型为参数去调用Fn的带有::invoke的编译期类型函数
• uncurry : 给定一个带有::invoke的编译期类型函数Fn，返回一个接受列表类型(形如list<Args...>)的参数去解包调用Fn的带有::invoke的编译期类型函数
• flip : 将模板参数列表的第一项和第二项交换位置，然后去调用Fn(Fn是带有::invoke的编译期类型函数)
• template<typename Fn,typename Gs...> on : 生成一个带有::invoke的编译期类型函数，其通过传递其自身的模板参数表给compose<Gs...>，将最终得到的模板参数表给Fn调用。
• template<bool If,typename Then,typename Eles> conditional_t : 通过编译期bool型常量，来确定是哪个类型
• if_ : 接受list<Args...>作为参数的conditional_t
• if_c : 接受list<bool_<If>,Args...>作为参数的conditional_t(指定了if的结果)
• fold : 接受一个list、State和Fn，构造出一个包装在defer里的形如Fn(Fn(...Fn(State,T0)...,TN-2),TN-1)的类型
• accumulate : fold的别名
• reverse_fold : 接受一个list、State和Fn，构造出一个包装在defer里的形如Fn(Fn(...Fn(State,TN-1)...,T1),T0)的类型
• npos : 一个表示找不到结果的值(实际是std::integral_constant类型)
• list : 一个可以包裹任意多类型的模板类，其内含有::type(值为其自身)，和::size()(返回其含的模板参数的个数)
• size : 获取一个list的size，返回的是一个std::integral_constant
• concat : 将多个list合为一个list
• join : 将一个由多个list构成的list合并为一个list
• transform : 将一个list<Args...>和Fn构成的list作为参数，返回一个list，其中每个元素都将list<Args...>中对应元素传入Fn后得到的结果。亦可以传入两个list<Args...>，那么新的list的元素就是以两个list<Args...>中的对应元素同时传入Fn后得到的结果
• repeat_n_c : 返回一个含有N个T类型的list
• repeat_n : 功能与repeat_n_c相同，不过接受的N是std::integral_constant
• at_c : 返回一个list中下标为N的类型
• at ： 功能与at_c相同，不过接受的N是std::integral_constant
• drop_c : 返回一个新的list，其不含有原list的前N个元素
• drop : 功能与drop_c相同，不过接受的N是std::integral_constant
• front : 返回list的首元素
• back : 返回list的尾元素
• push_front : 将一些元素加到list的首部，返回这个新的list
• pop_front : 返回一个list，其是原list移去首元素得到的。
• push_back : 将一些元素加到list的末尾，返回这个新的list
• empty : 判断一个list是不是空的，返回一个std::integral_constant
• pair : 只含两个元素的list
• first : 返回pair的第一个元素
• second : 返回pair的第二个元素
• find_index : 返回list中第一个与T相同的元素的下标，其类型为std::integral_constant
• reverse_find_index : 返回list中最后一个与T相同的元素的下标，其类型为std::integral_constant
• find : 返回一个list，其是将原list中第一个T元素前的元素全部删去后的结果，如果原list没有T元素，则返回空list。
• reverse_find : 返回一个list，其是将原list中最后一个T元素前的元素全部删去后的结果，如果原list没有T元素，则返回空list。
• find_if : 返回一个list，其是将原list中将第一个传入Fn将返回true的元素前的元素全部删去后的结果，如果原list没有满足条件的元素，则返回空list。
• reverse_find_if : 返回一个list，其是将原list中将最后一个传入Fn将返回true的元素前的元素全部删去后的结果，如果原list没有满足条件的元素，则返回空list。
• replace : 返回一个list，其是原list中所有T元素都被替换成U后的结果
• replace_if : 返回一个list，其是原list中所有被传入Fn将返回true的元素都被替换成U后的结果
• count : 返回一个list中有多少个T元素，是std::integral_constant
• count_if : 返回一个list中有多少个元素被传入Fn将返回true，结果是std::integral_constant
• filter : 返回一个list，其是所有原list中所有被传入Fn将返回true的元素所构成的
• for_each : 将一个list的每个元素都传入Fn做调用(这个Fn不是编译期类型函数)
• transpose : 返回一个二维的list转置后的二维list
• zip_with : 给定一个二维list和一个编译期类型函数Fn，将这个二维list中的每一个list都当作其对应位置模板参数的取值，将这些取值按照一维list的长度，分次传给Fn，将这些结果放到要返回的新的list中。
• zip : transpose的别名
• as_list : 利用apply的规则，将一个类型T变成一个list
• reverse : 返回一个翻转后的list
• not_fn : 返回一个新的编译期类型函数，其将原函数的返回值取反
• all_of : 返回是不是list的所有值都满足调用Fn返回true，结果是std::integral_constant
• any_of : 返回是不是存在list的任意一个值满足调用Fn返回true，结果是std::integral_constant
• none_of : 返回是不是list的所有值都不满足调用Fn返回true，结果是std::integral_constant
• in : 返回list中有没有T元素，结果是std::integral_constant
• inherit : 返回一个继承了list中所有类型的类型
• unique : 根据原list，返回一个去除重复元素的list
• partition : 根据list中的元素被传入Fn后返回的是不是true，返回一个新的pair<list,list>，其中第一个list里全是能返回true的元素，第二个list中全是返回false的元素。
• sort : 利用Fn作为比较函数，对list做快排，返回排序后的list
• lambda : 编译期类型函数层面的lambda表达式
• var : 用于在let中定义编译期类型变量
• let : 可以在其中定义编译期类型变量的块表达式
• cartesian_product : 给定一个list的list，求这些list中的list的笛卡尔积
• add_const_if_c : 给定一个bool值，如果其为true，返回一个能将T类型变成const T的编译期类型函数
• add_const_if : 功能与add_const_if_c相同，不过接受的bool If是std::integral_constant
• const_if_c : 接受一个bool If和T类型，返回add_const_if_c<If>::invoke<T>
• const_if : 功能与const_if_c相同，不过接受的bool If是std::integral_constant
• detail::atoi_ : 将字符转换成数字，返回std::integral_constant
• detail::operator ""_z : 利用detail::atoi_将形如123_z的表达式转化为size_t的std::integral_constant
• std_vector,std_map,std_... : 对STL模板容器的支持，为这些容器添加了编译期类型函数的形式