C++14模板类中如何获取模板结构体成员列表以实现批量操作？

需求 #

• 持有多个派生自同一基类的不同类对象，且所有派生类大小相同；
• 可通过函数对所有成员执行批量计算；
• 可单独访问列表中的每个对象；
• 列表与成员在编译期创建，无需动态列表；
• 接口简洁，适配C++经验较少的开发者。

期望的用户使用示例代码 #

// 传感器列表，每个成员对应一个传感器
typedef struct {
    cOneSensor_f A4_temp1 = cOneSensor_f ("A4t1", 0x1234 /*, x, y, ... 更多配置数据*/);
    cOneSensor_i B4_speed = cOneSensor_i ("B4s0", 0x2001 /*, x, y, ... 更多配置数据*/);
}Sensor_list_4_s;

// 将列表放入类模板中，既能整体控制所有传感器，
// 也能单独访问每个传感器
cSensorsList<Sensor_list_4_s> Sensor_list_4( 4 );

// 获取传感器数值
void do_sensors_stuff()
{
    // 操作所有传感器
    Sensor_list_4.update();

    // 单独访问每个传感器
    float A4t1 = Sensor_list_4.A4_temp1();
    int   B4s0 = Sensor_list_4.B4_speed();
}

初步实现思路与当前状态 #

已定义基类cOneSensor及派生类cOneSensor_f、cOneSensor_i，通过模板类cSensorsList<T>继承T以获取成员访问能力，初步代码如下：

class cOneSensor {};
class cOneSensor_f : public cOneSensor {};
class cOneSensor_i : public cOneSensor {};

template <typename T>
class cSensorsList: public T
{
private:
    int bus_code;
    cOneSensor *p_to_sensors_array;
    int nSensors;

public:
    cSensorsList(int bus_code):bus_code(bus_code)
    {
        // --- 我不知道该怎么实现：从类型T中获取传感器列表
        nSensors = 0; // getSensorListSize_from_T(/* T */);
        p_to_sensors_array= 0;// getSensorListPointer_from_T<T>(/* T */);
        // ---
    }
    void update(void) {
        for (int i=0; i<nSensors; i++)
            p_to_sensors_array[i].update();
    }
};

已实现功能 #

• cSensorsList可单独访问每个成员对象；
• 用户接口简洁；
• 所有对象封装在类中。

待解决问题 #

在cSensorsList<T>类中，如何获取模板结构体T的成员列表，构造指针数组以实现对所有成员的批量操作（如调用update函数）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者piedramania