C++14 元编程：在编译/初始化时自动构建类型列表

使用 C++14 和 Curiously Recurring Template Pattern (CRTP) 的某种组合以及可能的Boost.Hana http://www.boost.org/doc/libs/1_63_0/libs/hana/doc/html/index.html (or boost::mpl如果您愿意），我可以在编译时（或静态初始化时）构建类型列表而无需显式声明吗？

As an example, I have something like this (see it on Coliru http://coliru.stacked-crooked.com/a/12eae6bc335866fb):

#include <iostream>
#include <boost/hana/tuple.hpp>
#include <boost/hana/for_each.hpp>

namespace
{
    struct D1 { static constexpr auto val = 10; };
    struct D2 { static constexpr auto val = 20; };
    struct D3 { static constexpr auto val = 30; };
}

int main()
{
    // How to avoid explicitly defining this?
    const auto list = boost::hana::tuple< D1, D2, D3 >{}; 

    // Do something with list
    boost::hana::for_each( list, []( auto t ) { std::cout << t.val << '\n'; } );
}

我想避免明确的类型列表——D1, D2, and D3——在创作中list因为这意味着当我似乎应该能够在类声明中或周围告诉编译器“将此类添加到您的运行列表中”时，我必须手动维护该列表。 （我的最终目标是实现工厂注册自动化，而这正是缺少的机制。）

我可以使用一些继承和/或元编程技巧在编译时或静态初始化时组成列表来做到这一点吗？

要在编译时完成此操作，需要“有状态”元编程。在本文中here http://b.atch.se/posts/constexpr-meta-container/Filip Roséen 解释了如何使用极其先进的 C++14 实现以下内容：

LX::push<void, void, void, void> ();
LX::set<0, class Hello> ();
LX::set<2, class World> ();
LX::pop ();

LX::value<> x; // type_list<class Hello, void, class World>

此外，Matt Calabrese 使用类似的技术在 C++11 中实现基于语义的概念，请参阅 and slides https://github.com/boostcon/2011_presentations/blob/master/thu/Boost.Generic.pdf幻灯片#28​​。

当然，这些技术依赖于支持一致的两阶段名称查找的编译器。

或者，您可以重新构建代码以支持运行时注册，这要简单得多，并且可以跨编译器（例如 MSVC）移植。这就是诸如Prove https://github.com/pfultz2/Prove or args https://github.com/pfultz2/args使用。它使用一个通用的auto_register class:

template<class T, class F>
int auto_register_factory()
{
    F::template apply<T>();
    return 0;
}

template<class T, class F>
struct auto_register
{
    static int static_register_;
    // This typedef ensures that the static member will be instantiated if
    // the class itself is instantiated
    typedef std::integral_constant<decltype(&static_register_), &static_register_> static_register_type_;
};

template<class T, class F>
int auto_register<T, F>::static_register_ = auto_register_factory<T, F>();

然后你可以编写自己的CRTP类：

struct foo_register
{
    template<class T>
    static void apply()
    {
        // Do code when it encounters `T`
    }
};

template<class Derived>
struct fooable : auto_register<Derived, foo_register>
{};