变量函数模板,包扩展不在最后一个参数中

时间:2013-02-08 09:00:16

标签: c++ templates c++11 variadic-templates function-templates

我想知道为什么以下代码无法编译:

struct S
{
    template <typename... T>
    S(T..., int);
};

S c{0, 0};

此代码无法使用clang和GCC 4.8进行编译。这是clang的错误:

test.cpp:7:3: error: no matching constructor for initialization of 'S'
S c{0, 0};
  ^~~~~~~
test.cpp:4:5: note: candidate constructor not viable: requires 1 argument, but 2 were provided
    S(T..., int);
    ^

在我看来,这应该有效,并且T应该被推断为长度为1的包。

如果标准禁止做这样的事情,有人知道为什么吗?

4 个答案:

答案 0 :(得分:9)

因为当函数参数包不是最后一个参数时,模板参数包不能从它推导出来,并且模板参数推导将忽略它。

因此,将0, 0两个参数与, int进行比较,产生不匹配。

这样的扣除规则需要涵盖许多特殊情况(例如当两个参数包彼此相邻时会发生什么)。由于参数包是C ++ 11中的新功能,因此相应提案的作者保守地起草了规则。

请注意,如果没有以其他方式推断,则尾随模板参数包将为空。事情当你用一个参数调用构造函数时,事情就会起作用(注意模板参数包和函数参数包的不同之处。前者是尾随的,后者不是)。

答案 1 :(得分:6)

所以,应该有一个解决方法。这些方面的东西:

namespace v1 {
  // Extract the last type in a parameter pack.
  // 0, the empty pack has no last type (only called if 1 and 2+ don't match)
  template<typename... Ts>
  struct last_type {};

  // 2+ in pack, recurse:
  template<typename T0, typename T1, typename... Ts>
  struct last_type<T0, T1, Ts...>:last_type<T1, Ts...>{};

  // Length 1, last type is only type:
  template<typename T0>
  struct last_type<T0> {
    typedef T0 type;
  };
}
namespace v2 {
  template<class T> struct tag_t{using type=T;};
  template<class T> using type_t = typename T::type;
  template<class...Ts>
  using last = type_t< std::tuple_element_t< sizeof...(Ts)-1, std::tuple<tag_t<Ts>...> > >;
  template<class...Ts>
  struct last_type {
    using type=last<Ts...>;
  };
}
template<class...Ts>
using last_type=v2::late_type<Ts...>; // or v1   


struct S
{
    // We accept any number of arguments
    // So long as the type of the last argument is an int
    // probably needs some std::decay to work right (ie, to implicitly work out that
    // the last argument is an int, and not a const int& or whatever)
    template <typename... T, typename=typename std::enable_if<std::is_same<int, typename last_type<T...>::type>>::type>
    S(T...);

};

我们检查参数包的最后一个类型是int,还是我们只传递了int

答案 2 :(得分:2)

从标准N3376§14.1的工作草案中可以看到一个可能的部分。

以下是§14.1.11

  

如果类模板或别名模板的模板参数具有   default template-argument,每个后续的模板参数都应该   要么提供了默认的模板参数,要么是模板   参数包。如果是主类模板的模板参数或   别名模板是模板参数包,它应该是最后一个   模板参数。功能模板的模板参数包   除非另有说明,否则不得跟随另一个模板参数   模板参数可以从参数类型列表中推导出来   函数模板或具有默认参数。

答案 3 :(得分:1)

我实际上对同一件事感兴趣(希望根据最终参数专门化模板化参数包)。

我相信通过将元组反转(std::make_tuple,后端口std::apply与C ++ 14等结合起来,可能会有一条前进道路:

如果成功,将重新回到这里。

相关帖子:

修改: 是的,稍微想了一下;不完美,因为有额外的副本飞来飞去,但这是一个开始。

如果您知道比我下面列出的更简单的方式,请不要犹豫发布!

TL; DR

可以做这样的事情:

auto my_func_callable = [] (auto&& ... args) {
    return my_func(std::forward<decltype(args)>(args)...);
};
auto my_func_reversed =
    stdcustom::make_callable_reversed(my_func_callable);

然后实现这个pseduo代码:

template<typename ... Args>
void my_func(Args&& ... args, const my_special_types& x);

做类似的事情:

template<typename... Args>
void my_func(Args&& ... args)
    -> call my_func_reversed(args...)
template<typename... RevArgs>
void my_func_reversed(const my_special_types& x, RevArgs&&... revargs)
    -> do separate things with revargs and my_special_types
    -> sub_func_reversed(revargs...)

使用上述实用程序。

有一些(很多)缺点。将在下面列出。

范围

这适用于想要借用未来的C ++ 14(可能是C ++ 11)的用户(C ++ 17)。

第1步:反向参数

有几种不同的方法可以做到这一点。我在这个例子中列出了一些替代方案:

  • tuple.cc - 两个替代方案的游乐场(源代码中的积分):
    1. 使用可折叠表达式并操纵通过std::apply_impl传递的索引(credit:Orient)。
    2. 使用递归模板构建反向index_sequence(credit:Xeo)
  • tuple.output.txt - 示例输出

    • 这会从Xeo的示例中打印出reversed_index_sequence模板。我需要这个来进行调试。

      >>> name_trait<std::make_index_sequence<5>>::name()
      std::index_sequence<0, 1, 2, 3, 4>
      >>> name_trait<make_reversed_index_sequence<5>>::name()
      std::index_sequence<4, 3, 2, 1, 0>
      

我选择了备选方案1,因为它更容易消化。 然后我试着快速正式化它:

定义片段(适应C ++ 17可能在cppreference.com上实现std::apply):

namespace detail {
template <class F, class Tuple, std::size_t... I>
constexpr decltype(auto) apply_reversed_impl(F &&f,
    Tuple &&t, std::index_sequence<I...>) 
{
    // @ref https://stackoverflow.com/a/31044718/7829525
    // Credit: Orient
    constexpr std::size_t back_index = sizeof...(I) - 1;
    return f(std::get<back_index - I>(std::forward<Tuple>(t))...);
}
} // namespace detail
template <class F, class Tuple>
constexpr decltype(auto) apply_reversed(F &&f, Tuple &&t) 
{
    // Pass sequence by value to permit template inference
    // to parse indices as parameter pack
    return detail::apply_reversed_impl(
        std::forward<F>(f), std::forward<Tuple>(t),
        std::make_index_sequence<
            std::tuple_size<std::decay_t<Tuple>>::value>{});
}

使用代码段:(来自tuple_future_main.output.txt,从上面复制)

auto my_func_callable = [] (auto&& ... args) {
    return my_func(std::forward<decltype(args)>(args)...);
};
auto my_func_reversed =
    stdcustom::make_callable_reversed(my_func_callable);

步骤2:扣上鞋子(带有反向参数包)

首先,为您希望使用的最终参数建立模式。您必须明确枚举这些,因为您只能有一个参数包。

(取自tuple_future_main.cc):

示例场景:

我们希望将容器添加到具有名称的容器中,其形式为:

add_item(const Item& item, const string& name, Container& c)

我们还可以构造一个具有[非常大]重载次数的项目,以及 我们有方便的超载:

add_item(${ITEM_CTOR_ARGS}, const string& name, Container& c)

为此,我们可以声明以下内容:

void add_item_direct(const Item& item, const string& name, Container& c)
Item create_item(Args&&... args)

然后定义我们的通用接口:

template<typename... Args>
void add_item(Args&&... args) {
    ...
    auto reversed = stdcustom::make_callable_reversed(callable);
    reversed(std::forward<Args>(args)...);
}
template<typename ... RevArgs>
void add_item_reversed(Container& c, const string& name, RevArgs&&... revargs)
{
    ...
    static auto ctor = VARIADIC_CALLABLE(create_item,);
    ...
    auto item = ctor_reversed(std::forward<RevArgs>(revargs)...);
    add_item_direct(item, name, c);
}

现在我们可以执行以下操作:(取自tuple_future_main.output.txt

>>> (add_item(Item("attribute", 12), "bob", c));
>>> (add_item("attribute", 12, "bob", c));
>>> (add_item(Item(2, 2.5, "twelve"), "george", c));
>>> (add_item(2, 2.5, "twelve", "george", c));
>>> (add_item(Item(2, 15.), "again", c));
>>> (add_item(2, 15., "again", c));
>>> c
bob - ctor3: ctor3: ctor1: attribute (12, 10)
bob - ctor3: ctor1: attribute (12, 10)
george - ctor3: ctor3: ctor2: 2, 2.5 (twelve)
george - ctor3: ctor2: 2, 2.5 (twelve)
again - ctor3: ctor3: ctor2: 2, 15 ()
again - ctor3: ctor2: 2, 15 ()

注意额外的副本构造函数...... :(

缺点

  • 丑陋地狱
  • 可能没用
    • 重构接口可能更容易
      • 但是,这可以用作转换到更通用的界面的止损。
      • 可删除的行数可能更少。
    • 特别是如果它使用模板爆炸插入您的开发过程
  • 无法确定额外副本的来源。
    • 这可能是由于明智地使用了变量lambda
  • 您必须仔细制作基本功能
    • 您不应该尝试扩展现有功能。
    • 参数包在与函数的匹配方式上会非常贪婪
    • 您需要明确说明您想要的每个重载,或者向下弯曲并让variadic参数包调度到您想要的功能
      • 如果你找到一个优雅的方式,请告诉我。
  • 模板错误很糟糕。
    • 当然,不要太蹩脚。但很难推断出你错过了可用的超负荷。
  • 在lambda中包含很多简单的功能
    • 您可以使用make_reversed_index_sequence并直接发送给该功能(在其他SO帖子中提及)。但重复这件事很痛苦。

待办事项

  • 摆脱额外的副本
  • 尽量减少对所有lambda的需求
    • 如果您有Callable
    • ,则不需要
  • 尝试打击参数包贪婪

    • 是否存在与lvalue-和rvalue-references匹配的通用std::enable_if匹配,并且可能处理转发兼容的隐式复制构造函数?

      template<typename ... Args>
      void my_func(Args&& ... args) // Greedy
      void my_func(magical_ref_match<string>::type, ...)
          // If this could somehow automatically snatch `const T&` and `T&&` from the parameter pack...
          // And if it can be used flexible with multiple arguments, combinatorically
      

公司希望

  • 也许C ++ 17将支持非最终参数包参数,这样所有这些都可以被丢弃...... 手指交叉