如何通过C++元函数实现多个自定义vec模板的逐元素乘积运算

我们可以基于C++17的折叠表达式+索引序列实现需求，代码如下：
首先是已知的vec模板定义：

template<int... elements>
struct vec;

完整实现代码 #

#include <utility>
#include <cstddef>

// 辅助元函数：获取vec的长度
template<typename Vec>
struct get_vec_len;
template<int... Els>
struct get_vec_len<vec<Els...>> {
    static constexpr std::size_t value = sizeof...(Els);
};

// 辅助元函数：获取vec第I个位置的元素值
template<std::size_t I, typename Vec>
struct get_element;

template<std::size_t I, int First, int... Rest>
struct get_element<I, vec<First, Rest...>> {
    static constexpr int value = get_element<I-1, vec<Rest...>>::value;
};

template<int First, int... Rest>
struct get_element<0, vec<First, Rest...>> {
    static constexpr int value = First;
};

// 主模板声明
template<typename ...AllVecs>
struct multiVecs;

// 偏特化匹配所有vec参数的场景
template<int... FirstEls, typename... RestVecs>
struct multiVecs<vec<FirstEls...>, RestVecs...> {
private:
    static constexpr std::size_t vec_len = sizeof...(FirstEls);

    // 类型校验：判断是否为vec实例
    template<typename T>
    static constexpr bool is_vec = false;
    template<int... Els>
    static constexpr bool is_vec<vec<Els...>> = true;

    // 入参合法性校验
    static_assert((is_vec<RestVecs> && ...), "所有入参必须是vec类型实例");
    static_assert((get_vec_len<RestVecs>::value == vec_len && ...), "所有入参vec的长度必须一致");

    // 索引展开辅助：逐位置计算乘积
    template<std::size_t... I>
    static constexpr auto calc(std::index_sequence<I...>) 
        -> vec<(get_element<I, vec<FirstEls...>>::value * ... * get_element<I, RestVecs>::value)...>;
public:
    using type = decltype(calc(std::make_index_sequence<vec_len>{}));
};

// 便捷使用别名
template<typename... AllVecs>
using multiVecs_t = typename multiVecs<AllVecs...>::type;

效果验证 #

对题目给出的示例：

using result = multiVecs_t<vec<0,1,2>, vec<1,2,3>, vec<2,3,4>>;

最终result的类型就是vec<0, 6, 24>，和预期结果一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ATK