42

我想知道是否可以编写一个模板函数，它可以将任何其他任意模板作为参数并正确匹配模板名称（即不仅仅是生成的类）。我所知道的工作是这样的：

template<template<typename ...> class TemplateT, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<TemplateP...>& param);

例如，这将匹配f(std::vector<int>())orf(std::list<int>())但不适用于f(std::array<int, 3>())，因为第二个参数是 asize_t并且没有类型。

现在我想一个人可以做一些疯狂的事情，比如：

template<template<typename ...> class TemplateT, size... Sizes, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<Sizes..., TemplateP...>& param);

希望编译器能够正确导出TemplateP省略号或Sizes省略号为空。但它不仅丑陋，而且仍然适用于采用类型或size_t参数的模板。它仍然不会匹配任意模板，例如带有bool参数的模板。

重载方法也是如此：

template<template<typename ...> class TemplateT, typename... TemplateP>
void f(const TemplateT<TemplateP...>& param);

template<template<typename ...> class TemplateT, size... Sizes>
void f(const TemplateT<Sizes...>& param);

此外，如果我们想混合size_t和typenames. 因此，匹配任何内容所需的内容将是这样的，其中对省略号中允许的内容完全没有限制：

template<template<...> class TemplateT, ... Anything>
void f(const TemplateT<Anything...>& param);

该语法不起作用，但也许还有其他语法来定义这样的东西？

这主要是我想知道语言中可能有什么，认为它实际上可能有用，如果您有不同的模板，其中第一个参数始终是固定的，并且您想根据返回类型更改它并保留其他所有内容. 像这样的东西：

template<
    template<typename ValueT, ...> class TemplateT,
    ... Anything,
    typename ValueT,
    typename ResultT = decltype(some_operation_on_value_t(std::declval<ValueT>())>
TemplateT<ResultT, Anything...> f(const TemplateT<ValueT, Anything...>& in);

那么，有什么方法可以使用模式匹配以完全通用的方式完成这项工作？

这不仅仅是一个思想实验，因为我被困住的用例是创建在容器上运行的纯函数原语，并将隐式构造不可变的结果容器。如果结果容器具有不同的数据类型，我们需要知道容器操作的类型，因此对任何容器的唯一要求是模板的第一个参数需要是输入类型，以便可以用不同的类型替换结果中的输出类型，但是代码应该忽略之后出现的任何模板参数，并且不应该关心它是类型还是值。

4

3 回答 3

3

您有趣的构造有两个级别，带有可变参数模板。

  • 外部可变参数模板参数列表TemplateP&Sizes用于函数模板
  • 一个内部参数包作为模板参数的模板参数TemplateT，一个类模板

首先，让我们看一下内部TemplateT类：为什么省略号运算符不能不匹配类似的东西TemplateT< int, 2 >？好吧，该标准在 §14.5.3 中将可变参数模板定义为

template<class ... Types> struct Tuple { };
template<T ...Values> struct Tuple2 { };

其中第一种情况下的模板参数包只能匹配类型，而在第二种情况下，只能匹配 type 的值T。尤其是，

Tuple < 0 >    error;  // error, 0 is not a type!
Tuple < T, 0 > error2; // T is a type, but zero is not!
Tuple2< T >    error3; // error, T is not a value
Tuple2< T, 0 > error4; // error, T is not a value

都是畸形的。此外，不可能退回到类似的东西

template<class ... Types, size_t ...Sizes> struct Tuple { };

因为标准在 §14.1.11 中规定：

如果主类模板或别名模板的模板参数是模板参数包，它应该是最后一个模板参数。函数模板的模板形参包后面不应跟随另一个模板形参，除非该模板形参可以从函数模板的形参类型列表中推导出来或具有默认实参（14.8.2）。

换句话说，对于类模板，定义中只能出现一个可变参数包。因此，上面的（双）变量类定义格式不正确。因为内部类总是需要这样的组合，所以不可能写出你想象的那么笼统的东西。

有什么可以挽救的？对于外部函数模板，可以将一些分片放在一起，但你不会喜欢它。只要可以从第一个参数包推导出第二个参数包，就可能出现两个参数包（在函数模板中）。因此，一个函数如

template < typename... Args, size_t... N > void g(const std::array< Args, N > &...arr);
g(std::array< double, 3 >(), std::array< int, 5>());

是允许的，因为可以推导出整数值。当然，这必须针对每种容器类型进行专门化，这与您的想象相去甚远。

于 2015-04-28T09:31:10.913 回答
0

您必须具有重新绑定容器类型的元函数。因为您不能只替换第一个模板参数：

vector<int, allocator<int> > input;
vector<double, allocator<int> > just_replaced;
vector<double, allocator<double> > properly_rebound;

因此，只需为已知的一组容器编写这样的元函数。

template<class Container, class NewValue> class rebinder;

// example for vectors with standard allocator
template<class V, class T> class rebinder< std::vector<V>, T > {
public:
  typedef std::vector<T> type;
};
// example for lists with arbitrary allocator
template<class V, class A, class T> class rebinder< std::list<V,A>, T > {
  typedef typename A::template rebind<T>::other AT; // rebind the allocator
public:
  typedef std::list<T,AT> type; // rebind the list
};
// example for arrays
template<class V, size_t N> class rebinder< std::array<V,N>, T > {
public:
  typedef std::array<T,N> type;
};

不同容器的重新绑定规则可能会有所不同。

此外，您可能需要一个从任意容器中提取值类型的元函数，而不仅仅是 std-conformant ( typedef *unspecified* value_type)

template<class Container> class get_value_type {
public:
  typedef typename Container::value_type type; // common implementation
};
template<class X> class get_value_type< YourTrickyContainer<X> > {
  ......
public:
  typedef YZ type;
};
于 2015-03-12T13:44:46.890 回答
0

如果我们有这样的东西那就太棒了，因为它可以让我们is_same_template轻而易举地写出一个特质。
在那之前，我们一直专业化。

于 2016-12-02T12:27:07.987 回答