对《C++ TMP》第三章的twice函数的讨论

peakzhang

《C++ Template Metaprogramming》的第三章举了两个例子，一个是量纲分析，另一个是高级元函数twice。量纲分析的实现比较清楚，对我来说是大开了一回眼界，onlyxuyang已经有一个帖子介绍了；但是对于高级元函数twice的实现，我觉得弄得有点太复杂了。
先看看twice的定义：twice(f, x) := f(f(x))，要求提供一个twice的实现，然后从boost::add_pointer出发，得到add_two_pointers。
书中给出的twice<F, X>要求F是元函数类（metafunction class），而add_pointer是一个元函数，因此还要手工从boost::add_pointer生成相应的元函数类,然后才可以使用twice。
代码如下：

struct add_pointer_f{    template <class T>    struct apply : boost::add_pointer<T> {};}; template <class F, class X>struct twice : F::template apply<typename F::template apply<X>::type>{}; template <class X>struct add_two_pointers : twice<add_pointer_f, X>{};

接着，书中示例了如何用mpl::lambda元函数来从boost::add_pointer就地生成twice所需的元函数类，这样就可以省掉add_pointer_f的手工定义。代码如下：

template <class F, class X>struct twice : F::template apply<typename F::template apply<X>::type>{}; template <class X>struct add_two_pointers    : twice<typename mpl::lambda<boost::add_pointer<_1> >::type, X>{};

最后，书中展示了如何用mpl::apply元函数替换掉在twice中的手工调用apply。代码如下：

template <class F, class X>struct twice : mpl::apply<F, typename mpl::apply<F, X>::type>{}; template <class X>struct add_two_pointers    : twice<typename mpl::lambda<boost::add_pointer<_1> >::type, X>{};

以上几种实现方法，里面的template、typename、::type还有类括号一大堆，看得我脑袋发晕。我想，为什么twice<F, X>中的F一定要是class，而不能是template呢？C++模板不是还支持模板模板参数（template template parameter）吗？如果让F可以是一个模板模板参数，代码应该更简单、直接，也更容易读一些。如下：

template <template <typename> class F, class X>struct twice : F< typename F<X>::type >{}; template <class X>struct add_two_pointers : twice<boost::add_pointer, X>{};

以上四种实现方法，都可以顺利通过以下测试：

int main(){    typedef add_two_pointers<int>::type intpp;BOOST_STATIC_ASSERT((boost::is_same<intpp , int**>::value));}

我还是比较喜欢最后一种写法，你呢？